[发明专利]一种锰铁铜正极前驱体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锰铁铜正极前驱体材料，其特征在于，所述正极前驱体材料的形貌为球形或类球形，所述正极前驱体材料的化学式为Mn_XCu_YFe_1-X-Y(OH)_3-X-Y，其中，0.3＜X＜0.45，0.1＜Y＜0.4；所述正极前驱体材料的中值粒径为7～10μm；

所述锰铁铜正极前驱体材料通过如下制备方法制备得到，所述制备方法包括以下步骤：

将铁源、铜源和络合剂进行混合，得到金属络合溶液，将金属络合溶液、锰源和沉淀剂并流加入底液中，其中，所述底液中包括还原剂和络合剂，进行共沉淀反应，得到所述锰铁铜正极前驱体材料；

其中，锰源、铁源和铜源中锰铁铜的摩尔比与Mn_XCu_YFe_1-X-Y(OH)_3-X-Y的化学计量比保持一致。

2.根据权利要求1所述的锰铁铜正极前驱体材料，其特征在于，所述正极前驱体材料的比表面积为50～350m²/g。

3.根据权利要求1所述的锰铁铜正极前驱体材料，其特征在于，所述正极前驱体材料的振实密度0.8～1.3g/cm³。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将铁源、铜源和络合剂进行混合，得到金属络合溶液，将金属络合溶液、锰源和沉淀剂并流加入底液中，其中，所述底液中包括还原剂和络合剂，进行共沉淀反应，得到所述锰铁铜正极前驱体材料；

其中，锰源、铁源和铜源中锰铁铜的摩尔比与Mn_XCu_YFe_1-X-Y(OH)_3-X-Y的化学计量比保持一致，0.3＜X＜0.45，0.1＜Y＜0.4。

5.根据权利要求4所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述锰源包括硫酸锰、氯化锰或硝酸锰中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求4所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述铁源为三价铁源。

7.根据权利要求6所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述铁源包括硫酸铁、氯化铁或硝酸铁中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求4所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述铜源包括硫酸铜、氯化铜或硝酸铜中的任意一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求4所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述还原剂包括苯酚、水合肼或乙醛中的任意一种或至少两种的组合。

10.根据权利要求4所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述络合剂包括氟化钠、柠檬酸钠或羟乙基乙二胺三乙酸中的任意一种或至少两种的组合。

11.根据权利要求4所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。

12.根据权利要求4所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述还原剂的质量浓度为1～20g/L。

13.根据权利要求4所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述络合剂的质量浓度为20～100g/L。

14.根据权利要求4所述的锰铁铜正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述锰源、铁源和铜源的摩尔浓度总和为2～4mol/L。