一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115849330A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211743083.4(22)申请日2022.12.29(71)申请人广东邦普循环科技有限公司地址528137广东省佛山市三水区乐平镇智信大道6号申请人湖南邦普循环科技有限公司(72)发明人李爱霞余海军谢英豪李长东(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202专利代理师周全英(51)Int.Cl.C01B25/45(2006.01)H01M4/58(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。本发明所述制备方法通过构建不同形貌的磷酸锰和磷酸铁这两种前驱体进行混合，在还原过程中，混合前驱体能够有效提升与还原剂的接触程度，还原程度高且还原均匀度高；所述制备方法所得磷酸锰铁锂正极材料的纯度高，电化学性能优异，制备工艺条件难度低，无需特定加工设备或条件，可实现工业化规模生产。CN115849330ACN115849330A权利要求书1/1页1.一种磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将锰源和磷源分别配制成溶液并混合均匀，随后在100～150℃下保温8～16h，离心过滤并干燥，得前驱体A；(2)将铁源和磷源分别配制成溶液并混合均匀，所得混合液调节pH至2～6并陈化，随后依次经过滤、洗涤、干燥，得前驱体B；(3)前驱体A、前驱体B与锂源、磷源、还原剂以及分散剂混合，在保护气氛下球磨处理，随后先加热至300～400℃保温3～5h，再加热至500～800℃保温5～15h，即得所述磷酸锰铁锂正极材料。2.如权利要求1所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体A为片状结构，尺寸为1～2μm；所述前驱体B为颗粒结构，粒径为100～300nm。3.如权利要求1所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，锰源为硝酸锰、氯化锰、硫酸锰中的至少一种，磷源为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸、磷酸钠中的至少一种。4.如权利要求1所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中锰源配制为锰源溶液，磷源配制为磷源溶液，两者的摩尔浓度为0.02～0.1mol/L，所述锰源溶液中的锰元素与磷源溶液中的磷元素的摩尔比为(2:3)～(3:2)。5.如权利要求1所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，铁源为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁中的至少一种，磷源为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸、磷酸钠中的至少一种。6.如权利要求1所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中铁源配制为铁源溶液，磷源配制为磷源溶液，两者的摩尔浓度为0.8～1.2mol/L，所述铁源溶液中的铁元素与磷源溶液中的磷元素的摩尔比为(1:1)～(1:3)。7.如权利要求1所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、草酸锂、氯化锂、碘化锂中的至少一种，磷源为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸中的至少一种，还原剂为葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、抗坏血酸、苹果酸、维生素C、草酸、甲酸、聚乙烯醇、聚丁二烯、硫化铵中的至少一种，分散剂为乙醇、水中的至少一种。8.如权利要求1所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，前驱体A中的锰元素与前驱体B中的铁元素的摩尔比为(1:1)～(1:9)，(前驱体A、前驱体B和磷源中的总磷元素)：(前驱体A中的锰元素+前驱体B中的铁元素)的摩尔比为(1～1.1):1。9.如权利要求1所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，球磨处理时的球料比为(5～15):1，所用球磨珠的粒径为5～10mm，球磨的时间为3～8h；所述前驱体A、前驱体B、锂源与还原剂的总和与分散剂的质量之比(前驱体A+前驱体B+锂源+还原剂)：分散剂＝1：(1.8～2.2)。10.如权利要求1～9任一项所述磷酸锰铁锂正极材料的制备方法制备得到的磷酸锰铁锂正极材料。2CN115849330A说明书1/5页一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法。背景技术[0002]锂离子电池相比于其他电池因具有输出电压高、储存寿命长等优点，被广泛发展并应用在汽车、储能等多个领域。目前锂离子电池中使用的正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等，这其中以稳定性高、生产成本低、环保性高且安