[发明专利]一种硫脲氯铁锂正极单晶材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种硫脲氯铁锂正极单晶材料，其特征在于，所述硫脲氯铁锂的化学式为：LiFeCl₂(CS(NH₂)₂)₄，其晶型为单一纯相的橄榄石结构，无杂质相，所述的单晶尺寸为微米极至厘米级。

2.一种硫脲氯铁锂正极单晶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将锂源、铁源、氯源、硫脲和去离子水按摩尔比Li:Fe:Cl:CH₄N₂S:H₂O＝1:1:2:4:10～30进行配料，其中锂化合物、硫脲和氯化亚铁置于称量纸中，去离子水置入一个20ml的烧杯中，静置于室温；

(2)将步骤(1)中称量得到的硫脲缓慢倒入去离子水中，用玻璃棒搅拌溶液5分钟，直至硫脲完全溶解；

(3)将步骤(1)称量得到的氯化亚铁分2～4批次缓慢加入溶液，每次搅拌3～10分钟，至氯化亚铁完全溶解；

(4)将步骤(1)称量得到的锂化合物分2～4批次缓慢倒入烧杯中，每次搅拌2-6分钟，至锂化合物完全溶解，最后得到澄清透明的溶液；

(5)将烧杯静置于恒温箱中，自发成核2～5天后，烧杯底部出现肉眼可见的晶核；

(6)晶核继续长大5～10天后获得尺寸为厘米级的灰黑色并透明的单晶体。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述锂源为水溶性的LiNO₃或LiOH，所述铁源和氯源为FeCl₂，所述硫脲的分子式为CS(NH₂)₂。

4.一种如权利要求2～3中任一所述的制备方法制备得到的橄榄石型硫脲氯铁锂单晶正极材料，其特征在于，将所述橄榄石型硫脲氯铁锂材料在制备锂离子电池正极中的应用。