[发明专利]一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法

权利要求书

1.一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法，以锂源、铁源、锰源、磷源、碳源为包覆物原料，通过水热反应法制备，其特征在于：包括下述步骤，

A、镍锰酸锂的制备：将镍源、锰源、尿素按摩尔比1:3:8称取后溶于乙二醇和去离子水体积比1:6的溶液中，然后加入溶剂三硼酸酯混合，添加量与去离子水的体积比为1:8，通过超声搅拌使得原料完全溶解，将所得第一混合溶液转移至反应釜中，置于烘箱中进行保温，自然冷却至室温，经过滤、洗涤后烘干得到碳酸盐前驱体，将前驱体按摩尔比1:1.05称取锂源与其混合均匀，放入马弗炉中在一定温度下煅烧，自然冷却至室温后筛得镍锰酸锂材料；

B、将锂源、铁源、锰源和磷源按摩尔比1:2:7称取后加入到去离子水中溶解，然而加入三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯混合，添加量与去离子水的体积比为1:7，得到第二混合液，在第二混合液中加入镍锰酸锂进行超声分散，随后转入高压反应釜中进行加热，抽滤烘干后得到水热产物；

C、取步骤B的水热产物，加入二甲基二甲氧基硅烷、碳源和研磨介质，研磨时间为2-8h，得到研磨浆料；

D、将步骤C的研磨浆料在100-120℃，0.01MPa真空下烘干6-12h，得到反应料，

E、将步骤D的反应料装入烧结炉中，在保护气氛下进行烧结，烧结温度为600-900°C，烧结时间为4-10h，冷却至室温，粉碎过筛，得到磷酸铁锰锂包覆的镍锰酸锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法，其特征在于，所述步骤A烘箱中的温度为180°C并保温12h，马弗炉中的煅烧时间为12h，再自然冷却至室温后过325目筛，且步骤B中高压反应釜中的加热温度至160℃，保温2h。

3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法，其特征在于，所述锂源为碳酸锂或氢氧化锂，所述镍源为乙酸镍。

4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法，其特征在于，所述铁源为草酸亚铁、三氧化二铁、碳酸铁中的一种或任意组合。

5.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法，其特征在于，所述锰源为乙酸锰、硫酸锰中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法，其特征在于，所述碳源为葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇、酚醛树脂中的一种或任意组合。

7.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法，其特征在于，所述三硼酸酯在充放电循环过程中对正极表面进行保护，通过提高电极或电解液间的界面稳定性来提高电池性能。

8.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法，其特征在于，所述三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯通过在电极表面优先氧化形成保护膜来抑制电解液分解和过渡金属溶解。

9.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锰锂包覆高压镍锰酸锂正极材料的制造方法，其特征在于，所述二甲基二甲氧基硅烷可通过选择性去除HF来作为高镍层状材料的界面稳定添加剂。