[发明专利]一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

预制含有锂元素、锰元素、铁元素和磷元素的前驱体，通过对所述前驱体进行表面改性以在所述前驱体的表面附着离子型聚合物，得到离子型前驱体，将所述离子型前驱体与碳源物料混合，接着将由此形成的混合物置于保护气氛下煅烧，在煅烧过程中，使煅烧体系升温至630～670℃保温3～5小时，制得所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料。

2.如权利要求1所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，在所述离子型前驱体中，所述离子型聚合物通过酯键键合在所述前驱体的表面。

3.如权利要求2所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1.在300～380℃的温度下对含有锂源化合物、锰源化合物、铁源化合物、磷源化合物的混合物进行预烧，制得所述前驱体；

S2.使所述前驱体分散于第一改性剂中，由此得到改性前驱体中间体；其中，所述第一改性剂含有至少一个改性官能团，所述改性官能团选自羟基、羧基中的至少一种；

S3.混合含有羟基和/或羧基的第二改性剂与所述改性前驱体中间体，使所述第二改性剂与所述改性前驱体中间体发生酯化反应，由此得到所述离子型前驱体；

S4.将所述离子型前驱体与所述碳源物料混合，接着将由此形成的混合物置于保护气氛下煅烧，由此得到所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料。

4.如权利要求3所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，

所述第一改性剂包括巯基乙酸、3-巯基丙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基丙醇、2-巯基乙醇中的至少一种；

所述第二改性剂包括1,2-二甲基-3-羟乙基咪唑对甲基苯磺酸盐、1,2-二甲基-3-羟乙基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1,2-二甲基-3-羟乙基咪唑六氟磷酸盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐中的至少一种。

5.如权利要求4所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述第一改性剂选自巯基乙酸、巯基乙醇中的其中一种。

6.如权利要求3所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，按照所述前驱体的质量：所述第一改性剂的质量＝1～2:1～2确定在所述S2中所述第一改性剂的投料量。

7.如权利要求3所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，按照所述第二改性剂的质量：所述第一改性剂的质量＝1～2:1～2确定在所述S3中所述第二改性剂的投料量。

8.如权利要求3所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，在所述S3中，所述酯化反应的温度为90～130℃，时间为20～90分钟。

9.如权利要求1～8任一项所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，在煅烧过程中：先使煅烧体系升温至预烧温度，所述预烧温度为270～320℃，接着使煅烧体系以不超过2℃/min的升温速率升温至630～670℃保温3～5小时。

10.一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，由权利要求1～9任一项所述碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法制备得到。