技术特征：
1.一种磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极材料为锂接枝聚丙烯酸包覆改性的磷酸铁锂正极材料，化学式为lifepo4/paa-li。2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极材料为短棒状的纳米磷酸铁锂，其直径约20～60nm，长度为100～350nm。3.根据权利要求1或2所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于，在所述磷酸铁锂正极材料的表面包覆的所述锂接枝聚丙烯酸包覆层的厚度为1～5nm。4.一种如权利要求1-3中任一项所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)称取丙烯酸单体并溶于水中形成丙烯酸溶液；(2)将铁源、磷源加入到步骤(1)制备的丙烯酸溶液中，然后加入引发剂在30℃～100℃温度下进行恒温超声搅拌使其充分溶解，利用氨水调节体系ph以保证磷酸亚铁沉淀完全，得到悬浊液；(3)向步骤(2)得到的悬浊液中加入锂源，在80～250℃温度下进行恒温水热反应4～12h，反应结束后冷却至室温，然后对反应液进行后处理得到锂接枝聚丙烯酸包覆改性的纳米磷酸铁锂正极材料，即目标产物lifepo4/paa-li。5.根据权利要求4所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将丙烯酸单体溶于水中，配制成0.1～1mol/l的丙烯酸均质溶液；丙烯酸单体的质量是铁源质量的5～20wt％；和/或，所述步骤(2)中，加入引发剂在40℃～90℃温度下进行恒温搅拌；和/或，所述步骤(3)中，水热反应在高温高压水热反应釜中进行；反应体系以2～10℃/min的升温速率加热至80～250℃恒温反应4～12h；和/或，所述步骤(3)中，所述后处理包括如下步骤：对反应液进行过滤、清洗，得到磷酸铁锂正极材料lifepo4/paa-li。6.根据权利要求4或5所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述引发剂为水溶性偶氮类引发剂，包括偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸和偶氮二异丙基咪唑啉中的至少一种；所述引发剂的加入量占丙烯酸单体质量的0.5～5％；和/或，所述步骤(2)中，所述铁源包括硫酸亚铁、草酸亚铁、氯化亚铁和甘氨酸亚铁中的至少一种；所述磷源包括磷酸、磷酸一铵、磷酸二铵和磷酸锂中的至少一种；所述铁源和磷源的摩尔比为0.94～0.98:1.00；和/或，所述步骤(3)中，所述锂源包括氧化锂、碳酸锂、磷酸锂或氢氧化锂；锂源中的li元素与铁源中的fe元素的摩尔比为2.5～3.5:1。7.根据权利要求4或5所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，利用氨水调控系统ph值为1～5。8.根据权利要求5所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，通过50℃恒温超声搅拌2～4h，使丙烯酸单体充分溶解于水中用于材料表面包覆及后续自聚合反应。9.根据权利要求4或5所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，丙烯酸单体自聚合得到聚丙烯酸的数均分子量为5000～100000g/mol。
10.一种磷酸铁锂正极材料在锂离子电池领域的应用，其特征在于，所述锂离子电池包括正极极片、负极极片、间隔设置于正极极片和负极极片之间的隔离膜、电解液及壳体，所述正极极片采用根据权利要求1-3中任一项所述的磷酸铁锂正极材料或根据权利要求4-9中任一项所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法制备得到的磷酸铁锂正极材料作为正极活性材料进行制备。
技术总结
本发明公开了一种磷酸铁锂正极材料及其制备方法与应用，磷酸铁锂正极材料为锂接枝聚丙烯酸包覆改性的磷酸铁锂正极材料，化学式为LiFePO4/PAA-Li；制备方法包括：(1)称取丙烯酸单体并溶于水中形成丙烯酸溶液；(2)将铁源、磷源加入到丙烯酸溶液中，然后加入引发剂恒温搅拌使其溶解，利用氨水调节体系pH，得到悬浊液；(3)向悬浊液中加入锂源，在80～250℃温度下进行恒温水热反应，对反应液进行后处理得到锂接枝聚丙烯酸包覆改性的磷酸铁锂正极材料。本发明利用丙烯酸单体引发的自聚合可在材料表面形成均匀的聚丙烯酸导电包覆层提升材料结构的稳定性，聚丙烯酸还可以避免磷酸铁锂与电解液的直接接触而产生副反应。液的直接接触而产生副反应。液的直接接触而产生副反应。
技术研发人员：王小静 王万胜 刘龙 叶建 常展鹏
受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/2/23