[发明专利]一种铁锰基正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铁锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤S1，将锂的无机化合物和Fe_xMn_y(OH)₂前驱体进行氧化烧结，得到中间产物，其中，0＜x＜1.0，0＜y＜1.0，x+y=1，所述锂的无机化合物中的Li的摩尔量和所述Fe_xMn_y(OH)₂前驱体中的Fe和Mn的总摩尔量的比值为0.1:1~0.5:1；

步骤S2，在氮气或第一惰性气体氛围条件下，对所述中间产物进行第二烧结，得到所述铁锰基正极材料，所述铁锰基正极材料具有以下结构式：Li_aFe_xMn_yO₂，其中，a: (x+y)≤0.5。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1在含氧气体中进行所述氧化烧结。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含氧气体中氧气的含量为20~100%。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述含氧气体的流量为2~5L/min。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化烧结的温度为500~700℃，保温时间为3~8h。

6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化烧结前的升温速率为2~4℃/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一惰性气体选自氩气和氦气中的一种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述氮气或所述第一惰性气体的流量为2~5L/min。

9.根据权利要求1或7或8所述的制备方法，其特征在于，所述第二烧结的温度为800~1100℃，保温时间为5~10h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化烧结之后、第二烧结之前的升温速率为2~4℃/min。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂的无机化合物选自锂盐和氢氧化锂中的一种或两种。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述锂盐选自碳酸锂、氯化锂和溴化锂中的一种或多种。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括Fe_xMn_y(OH)₂前驱体的制备过程，所述制备过程包括：

在碱性条件下，使包括亚铁盐和二价锰盐的第一原料体系发生共沉淀反应，得到Fe_xMn_y(OH)₂前驱体。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述亚铁盐选自氯化亚铁、硝酸亚铁和草酸亚铁中的一种或多种。

15.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述二价锰盐选自氯化锰、硝酸锰和乙酸锰的一种或多种。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一原料体系中，Mn²⁺和Fe²⁺的摩尔比为10:1~1:1。

17.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述第一原料体系的pH值=10~13。