[发明专利]长循环寿命磷酸铁锂复合材料、正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种长循环寿命磷酸铁锂复合材料，其特征在于，包括内核以及包覆在所述内核外表面的包覆层，所述内核包括富磷型磷酸铁锂，所述富磷型磷酸铁锂的组分为LiFe_αPO₄，其中，0.955≤α≤0.985；所述包覆层包括碳和富铁型磷酸铁锂，所述富铁型磷酸铁锂的组分为LiFe_βPO₄，其中，0.985≤β≤1.02。

2.根据权利要求1所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料，其特征在于，所述富磷型磷酸铁锂、所述富铁型磷酸铁锂和所述碳的质量比为(96～97.8)：(1～2)：(1.2～2)。

3.根据权利要求2所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料，其特征在于，所述富磷型磷酸铁锂为掺杂型磷酸铁锂，所述富磷型磷酸铁锂的组分为LiFe_αM_γ1PO₄，其中，M为钒V、铌Nb、钛Ti、钨W、镧La、钇Y、锆Zr或镁Mg中的一种或多种，0≤γ1≤0.2；

和/或，所述富铁型磷酸铁锂为掺杂型磷酸铁锂，所述富铁型磷酸铁锂的组分为LiFe_βM_γ2PO₄，其中，其中，M为钒V、铌Nb、钛Ti、钨W、镧La、钇Y、锆Zr或镁Mg中的一种或多种，0≤γ2≤0.2。

4.一种长循环寿命磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

S1，在第一溶剂中加入第一锂源、第一铁源以及第一磷源进行混合，得到第一混合物；

S2，利用研磨机将所述第一混合物进行研磨，得到第一浆料；

S3，将所述第一浆料进行喷雾干燥，得到第一粉末；

S4，在惰性气体气氛下，将所述第一粉末进行焙烧，得到富磷型磷酸铁锂；

S5，在第二溶剂中加入所述富磷型磷酸铁锂、第二锂源、第二铁源、第二磷源以及第二碳源进行混合，得到第二混合物；

S6，利用研磨机将所述第二混合物进行研磨，得到第二浆料；

S7，将所述第二浆料进行喷雾干燥，得到第二粉末；

S8，在惰性气体气氛下，将所述第二粉末进行焙烧，得到磷酸铁锂复合材料；

其中，所述第一铁源中的铁元素与所述第一磷源中的磷元素的摩尔比为(0.955～0.985)：1，所述第二铁源中的铁元素与所述第二磷源中的磷元素的摩尔比为(0.985～1.02)：1。

5.根据权利要求4所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述富磷型磷酸铁锂与所述磷酸铁锂复合材料的质量比为(96～97.8)：100，所述第二碳源中碳元素焙烧后的残余量与所述磷酸铁锂复合材料的质量之比为(1.2～2)：100。

6.根据权利要求4所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一铁源包括三价铁源；

步骤S1具体包括：在第一溶剂中加入第一锂源、第一铁源、第一碳源以及第一磷源进行混合，得到第一混合物；

所述第一碳源中碳元素焙烧后的残余量为0。

7.根据权利要求4所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一粉末的焙烧温度为700～800℃；所述第二粉末的焙烧温度为700～800℃；所述惰性气体选自氩气、氦气、氮气、二氧化碳中的一种或多种；

和/或，所述第一浆料的研磨粒径D50为0.25～0.5μm；

和/或，所述第二浆料的研磨粒径D50为0.25～0.5μm。