[发明专利]一种磷酸锰铁锂系正极材料、正极、锂离子电池及制备方法有效
| 申请号： | 202210469827.1 | 申请日： | 2022-04-28 |
| 公开（公告）号： | CN114975990B | 公开（公告）日： | 2023-04-18 |
| 发明（设计）人： | 何蕊;魏爱佳;白薛;李晓辉;张利辉;刘振法 | 申请（专利权）人： | 河北省科学院能源研究所 |
| 主分类号： | H01M4/58 | 分类号： | H01M4/58;H01M10/0525;H01M10/058;H01M4/136 |
| 代理公司： | 河北国维致远知识产权代理有限公司 13137 | 代理人： | 任青 |
| 地址： | 050081 河北省石家*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 磷酸 锰铁 正极 材料 锂离子电池 制备 方法 | ||
1.一种磷酸锰铁锂系正极材料，其特征在于，包括磷酸锰铁锂系基体和包覆所述磷酸锰铁锂系基体的包覆层；
所述磷酸锰铁锂系基体的通式为LiaFemMnnM1-m-n(PO4)1-b/3Xb，其中，M为Y、Nb或Mo中至少一种，X为卤素，1≤a≤1.05，0.4≤m≤0.9，0.1≤n≤0.5，0.1≤b≤0.3，且1-m-n≠0；
所述包覆层为Mg、N共掺杂的多孔碳材料。
2.如权利要求1所述的磷酸锰铁锂系正极材料，其特征在于，所述多孔碳材料在正极材料中的占比为1wt％-5wt％。
3.如权利要求1所述的磷酸锰铁锂系正极材料，其特征在于，所述多孔碳材料的制备方法包括如下步骤：
将聚天冬氨酸镁于惰性气氛下，800℃-1000℃焙烧1h-3h，将焙烧产物酸化，过滤，洗涤，干燥，得所述多孔碳材料。
4.如权利要求3所述的磷酸锰铁锂系正极材料，其特征在于，所述酸化采用4mol/L-6mol/L盐酸溶液，酸化时间为6h-8h。
5.权利要求1-4任一项所述的磷酸锰铁锂系正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a，将锂源、磷源分别加入乙醇中，分散均匀，得锂源分散液和磷源分散液；将磷源分散液滴加至锂源分散液中，反应，得磷酸锂；
步骤b，将铁源、锰源、M金属源、卤源加入乙醇中，分散均匀，加入所述磷酸锂反应液中，微波干燥，过筛，惰性气氛下，于600℃-750℃焙烧5h-10h，得正极材料中间体；
步骤c，将所述多孔碳材料和正极材料中间体混合均匀，研磨，惰性气氛下，于350℃-450℃焙烧4h-6h，得所述磷酸锰铁锂系正极材料。
6.如权利要求5所述的磷酸锰铁锂系正极材料的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述微波干燥的加热功率为600W-900W，加热时间为20min-30min。
7.如权利要求5所述的磷酸锰铁锂系正极材料的制备方法，其特征在于，步骤b中，采用程序升温的方式升温至600℃-750℃，升温速率为3℃/min-5℃/min。
8.如权利要求5所述的磷酸锰铁锂系正极材料的制备方法，其特征在于，步骤c中，采用程序升温的方式升温至350℃-450℃，升温速率为3℃/min-7℃/min。
9.一种正极，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的磷酸锰铁锂系正极材料。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求9所述的正极。
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