[发明专利]一种高容量磷酸铁锰锂材料的制备方法

权利要求书

1.一种磷酸铁锰锂前驱体，其特征在于，其化学式为Fe_aMn_(1-a-b)A_bP_cO_d；其中，0.1a0.9，0b0.04，0.11-a-b0.9，1≤c≤4，1d≤8；A选自钛、镁、锆、铌、锶、镍、钒中的任一种。

2.权利要求1所述磷酸铁锰锂前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将三价铁源、三价锰源、磷源、碳源、金属元素A的金属氧化物或金属盐在液相体系下研磨混合，得到混合浆料；

(2)将步骤(1)所得混合浆料干燥，得到干燥粉体，将干燥粉体置于惰性氛围下进行烧结，得到所述磷酸铁锰锂前驱体Fe_aMn_(1-a-b)A_bP_cO_d。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述三价铁源为氢氧化铁、草酸铁、磷酸铁、焦磷酸铁、羟基氧化铁、磷酸铁锰中的一种或多种；所述三价锰源为三氧化二锰、四氧化三锰、磷酸锰、羟基氧化锰、磷酸铁锰中的一种或多种；所述磷源为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、磷酸铁、磷酸铁锰、磷酸锰中的一种或多种；所述碳源为葡萄糖、冰糖、蔗糖、果糖、聚乙二醇、环糊精、淀粉、抗坏血酸、酚醛树脂、纤维素的任一种或多种；所述掺杂金属元素A的金属氧化物或金属盐为二氧化钛、钛酸四丁酯、乙酸镁、钛酸镁、硝酸镁、硝酸锆、氢氧化锆、二氧化锆、五氧化二铌、乙酸镍、硝酸镍、氢氧化镍、氧化锶、氢氧化锶、钒酸铵、五氧化二钒中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述液相体系的介质选自水、甲醇、丙酮、乙醇中的至少一种；所述研磨是指先进行粗磨，研磨粒度至D501μm后，再进行细磨，细磨至浆料粒度250-350nm。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述金属元素A添加摩尔量占总金属(Fe+Mn+A)摩尔量的0-4％，摩尔比(Fe+Mn+A)/P＝0.96-0.985，同时摩尔比Fe/Mn＝1:9-9:1。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述烧结的温度为500-700℃，烧结时间为3-6h。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述磷酸铁锰锂前驱体中的碳含量为0.2-0.5wt％。

8.一种高容量磷酸铁锰锂材料，其特征在于，其化学式为LiFe_aMn_(1-a-b)A_bPO₄/C，其中0.1a0.9，0b≤0.04，0.11-a-b0.9；A选自钛、镁、锆、铌、锶、镍、钒中的任一种。