一种磷酸锰铁锂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种磷酸锰铁锂及其制备方法。该磷酸锰铁锂为碳包覆磷酸锰铁锂，碳含量为3?6wt％，容量为140?160mAh/g，0.5C/0.1C恒流充电比为85?95％，3C/0.5C恒流放电比为90?98％。该方法包括：将锂源、可溶性锰源、可溶性铁源、可溶性磷源、碳源和分散剂混合，进行干燥；在惰性气氛保护下，进行第一热处理，得到第二前驱体颗粒；将第二前驱体颗粒、碳源和分散剂混合，研磨，控制研磨过程中的输入能量密度不小于10kwh/千克第二前驱体颗粒；进行干燥；在惰性气氛保护下，进行第二热处理，得到碳包覆磷酸锰铁锂。本发明的磷酸锰铁锂具有高容量以及优异的倍率充放电性能。
【专利说明】
-种磯酸猛铁裡及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及裡离子电池领域，具体地，设及一种憐酸儘铁裡及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 憐酸铁裡材料作为一种裡离子电池正极材料，与传统的钻酸裡、儀钻儘=元素材 料相比，具有安全性高、寿命长等特点，在电池特别是动力电池领域已经得到大规模应用。 但是该材料电压平台低，晶体密度也较低，所W能量密度较低，从而限制了其在某些场合的 应用。
[0003] 憐酸儘裡材料作为一种替代材料，安全性与憐酸铁裡接近，电压平台比憐酸铁裡 高出约20%，并且与儀钻儘=元素材料接近，单独使用或是与儀钻儘=元素材料混用都可 W大幅提高正极的能量密度。
[0004] 憐酸儘裡材料的劣势是导电性很差，其电子电导率甚至比憐酸铁裡还要低两个量 级，因此，虽然其理论容量达到171mAh/g，但实际容量却大致在lOOmAh/g左右，远低于其理 论容量。对憐酸儘裡进行铁混晶改性，能够明显提高材料的电化学性能，例如，20%或者 30%摩尔比的儘用铁替代后，得到的憐酸儘铁裡材料实际容量可达到140mAhg/gW上。但是 相对憐酸铁裡材料仍然有很大的差距。且除此之外，现有憐酸儘铁裡材料的倍率充放电性 能也比较差。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种憐酸儘铁裡及其制备 方法，本发明的憐酸儘铁裡具有高的容量W及优异的倍率充放电性能。
[0006] 为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种憐酸儘铁裡，所述憐酸儘铁裡为 碳包覆憐酸儘铁裡，碳含量为3-6wt %，容量为140-160mAh/g，0.5C/0.1 C恒流充电比为85-95 %，3C/0.5C恒流放电比为90-98 %。
[0007] 优选地，所述憐酸儘铁裡的碳含量为4.5-5.5wt %，容量为150-160mAh/g，0.5C/ 0.1C恒流充电比为90-95 %，3C/0.5C恒流放电比为95-98 %。
[000引第二方面，本发明提供了一种憐酸儘铁裡的制备方法，该方法包括：
[0009] (1)将裡源、可溶性儘源、可溶性铁源、可溶性憐源、碳源和分散剂混合，得到第一 前驱体浆料；
[0010] (2)将第一前驱体浆料进行第一干燥处理，得到第一前驱体颗粒；
[0011] (3)在惰性气氛保护下，将第一前驱体颗粒进行第一热处理，得到第二前驱体颗 粒；
[0012] (4)将第二前驱体颗粒、碳源和分散剂混合，研磨，得到第二前驱体浆料，其中，控 制研磨过程中的输入能量密度不小于IOkwh/千克第二前驱体颗粒；
[0013] (5)将第二前驱体浆料进行第二干燥处理，得到第=前驱体颗粒；
[0014] (6)在惰性气氛保护下，将第=前驱体颗粒进行第二热处理，得到碳包覆憐酸儘铁 裡。
[0015] 优选地，步骤(4)中，控制碳源的加入量使得步骤(6)得到的碳包覆憐酸儘铁裡的 碳含量比步骤(3)得到的第二前驱体颗粒的碳含量增加至少3%，进一步优选增加3-5%。
[0016] 第=方面，本发明提供了上述方法制备得到的憐酸儘铁裡。
[0017] 本发明的方法通过一系列纳米化工艺，提高了憐酸儘铁裡材料的导电性，得到了 高容量W及具有优异倍率充放电性能的憐酸儘铁裡材料。根据一种优选的实施方式，本发 明选用可溶性儘源、可溶性铁源、可溶性憐源，通过快速干燥，保证了扩散系数低的儘、铁、 憐酸根在原子或者分子水平处于均匀状态，从而有利于保证最终产物的电化学性能。通过 在第二前驱体颗粒中添加高碳源量，W及优选地施加高能研磨，进一步促成了最终产物晶 粒的纳米化，缩短了电子传输距离，从而保证了其具有高容量W及优异的倍率充放电性能。
[0018] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明实施例1得到的憐酸儘铁裡的扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0020] W下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0021] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，运些范围或 值应当理解为包含接近运些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各 个范围的端点值和单独的点值之间，W及单独的点值之间可W彼此组合而得到一个或多个 新的数值范围，运些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0022] 第一方面，本发明提供了一种憐酸儘铁裡，所述憐酸儘铁裡为碳包覆憐酸儘铁裡， 碳含量为3-6巧1%，容量为140-160111411/旨，0.5〔/0.1(：恒流充电比为85-95%，3(：/0.5(：恒流放 电比为90-98 %。
[0023] 优选地，所述憐酸儘铁裡的碳含量为4.5-5.5wt %，容量为150-160mAh/g，0.5C/ 0.1C恒流充电比为90-95 %，3C/0.5C恒流放电比为95-98 %。
[0024] 第二方面，本发明提供了一种憐酸儘铁裡的制备方法，该方法包括：
[0025] (1)将裡源、可溶性儘源、可溶性铁源、可溶性憐源、碳源和分散剂混合，得到第一 前驱体浆料；
[0026] (2)将第一前驱体浆料进行第一干燥处理，得到第一前驱体颗粒；
[0027] (3)在惰性气氛保护下，将第一前驱体颗粒进行第一热处理，得到第二前驱体颗 粒；
[0028] (4)将第二前驱体颗粒、碳源和分散剂混合，研磨，得到第二前驱体浆料，其中，控 制研磨过程中的输入能量密度不小于IOkwh/千克第二前驱体颗粒；
[0029] (5)将第二前驱体浆料进行第二干燥处理，得到第=前驱体颗粒；
[0030] (6)在惰性气氛保护下，将第=前驱体颗粒进行第二热处理，得到碳包覆憐酸儘铁 裡。
[0031] 本发明中，步骤(1)中，对于裡源、可溶性儘源、可溶性铁源、可溶性憐源、碳源和分 散剂没有特别的限定，可W分别为本领域常用的各种裡源、可溶性儘源、可溶性铁源、可溶 性憐源、碳源和分散剂，优选情况下，裡源选自裡、氨氧化裡、碳酸氨裡、憐酸裡、碳酸裡、醋 酸裡、氯化裡、憐酸二氨裡、草酸裡和硝酸裡中的一种或多种。可溶性儘源选自硝酸儘、硫酸 儘、氯化儘、乙酸儘和巧樣酸儘中的一种或多种。可溶性铁源选自醋酸亚铁、漠化亚铁、氯化 亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、漠化铁、氯化铁、硫酸铁、高氯酸铁、硝酸铁和巧樣酸铁中的一种 或多种。可溶性憐源选自憐酸、憐酸氨盐和正憐酸盐中的一种或多种，其中，憐酸氨盐优选 选自憐酸二氨锭、憐酸二氨裡和憐酸氨二锭中的一种或多种，正憐酸盐优选选自憐酸铁和/ 或憐酸锭。碳源选自葡萄糖、薦糖、乳糖、巧樣酸、聚乙二醇、聚乙締醇、硬脂酸、炭黑导电剂 和石墨締中的一种或多种，其中，炭黑导电剂优选选自导电碳黑、乙烘黑、Super P、350G、碳 纤维、碳纳米管和科琴黑中的一种或多种。分散剂选自去离子水、无水乙醇、异丙醇和丙酬 中的一种或多种。
[0032] 本发明中，优选情况下，步骤(1)中，控制裡源、可溶性儘源、可溶性铁源、可溶性憐 源和碳源的加入量使得到的第一前驱体浆料中裡元素、儘元素、铁元素、憐元素和碳元素的 摩尔比为1:(0.5-1 ):(0.01-0.5) :(0.95-1.05 ):(0.6-3),进一步优选为 1:(0.5-0.8): (0.2-0.5): (0.95-1.05): (0.6-3)，且儘元素和铁元素的总摩尔量与裡元素摩尔量的比值 为1:(0.95-1.05)。
[0033] 本发明中，步骤(2)中，第一干燥处理为快速干燥处理W使得在干燥过程中尽量减 少物料偏析，优选情况下，第一干燥处理的条件包括:溫度为200-400°C，进一步优选为250-350°C;时间为I-IOOs，进一步优选为I-IOs。
[0034] 优选地，第一干燥处理的方式包括喷雾干燥、微波干燥或流化床干燥，进一步优选 为喷雾干燥。
[0035] 本发明中，步骤(3)中，可W在较低的溫度下将第一前驱体颗粒进行第一热处理， 得到的第二前驱体颗粒为未完全结晶的碳包覆憐酸儘铁裡，优选情况下，第一热处理的条 件包括:溫度为500-700°C，时间为l-20h。由于热处理溫度较低，因此晶粒尺度较小。
[0036] 本发明中，为了进一步提高憐酸儘铁裡材料的容量W及倍率充放电性能，步骤(4) 中，优选情况下，控制碳源的加入量使得步骤(6)得到的碳包覆憐酸儘铁裡的碳含量比步骤 (3)得到的第二前驱体颗粒的碳含量增加至少3%，进一步优选增加3-5%。其中，碳包覆憐 酸儘铁裡的碳含量和第二前驱体颗粒的碳含量可W通过红外吸光度法进行测定，此为本领 域技术人员所熟知，在此不再寶述。其中，对于步骤(4)中碳源的具体加入量，可W通过测定 的步骤(6)得到的碳包覆憐酸儘铁裡的碳含量进行调节，此为本领域技术人员可W简单实 现的，在此不再寶述。
[0037] 本发明中，为了进一步提高憐酸儘铁裡材料的容量W及倍率充放电性能，优选情 况下，步骤(4)中，控制研磨过程中的输入能量密度为IO-ISkwh/千克第二前驱体颗粒。其 中，研磨可W通过珠磨机实现。
[0038] 本发明中，步骤(5)中，第二干燥处理为快速干燥处理W使得在干燥过程中尽量减 少物料偏析，优选情况下，第二干燥处理的条件包括:溫度为200-400°C，进一步优选为250-350°C;时间为I-IOOs，进一步优选为I-IOs。
[0039] 优选地，第二干燥处理的方式包括喷雾干燥、微波干燥或流化床干燥，进一步优选 为喷雾干燥。
[0040] 本发明中，优选情况下，步骤(6)中，第二热处理的条件包括:溫度为600-800°C，时 间为l-20h。步骤(6)中，在前述范围内可W控制热处理溫度的大小W使憐酸儘铁裡刚好能 够完全结晶为宜，W确保晶粒只有最低限度的长大，此种情况下，得到的碳包覆憐酸儘铁裡 为晶粒尺度较小的碳包覆憐酸儘铁裡。
[0041] 第=方面，本发明提供了上述方法制备得到的憐酸儘铁裡。该憐酸儘铁裡为碳包 覆憐酸儘铁裡，碳含量为3-6wt %，容量为140-160mAh/g，0.5C/0.1 C恒流充电比为85-95 %， 3C/0.5C恒流放电比为90-98 % ;优选地，所述憐酸儘铁裡的碳含量为4.5-5.5wt %，容量为 150-160mAh/g，0.5C/0.1C恒流充电比为90-95 %，3C/0.5C恒流放电比为95-98 %。
[0042] 实施例
[0043] W下将通过实施例对本发明进行详细描述。W下实施例和对比例中，如无特别说 明，所用的各材料均可商购获得，采用的各方法均为本领域常用的各种方法。
[0044] 根据GB/T 20123-2006测定碳含量。
[0045] 实施例1
[0046] 本实施例用于说明本发明的憐酸儘铁裡的制备方法及由此得到的憐酸儘铁裡。
[0047] (1)将80.81^分析纯可溶于水的。6(側3)3*9此0、286.41^50质量％的胞(顯3)2水 溶液、115.3kg 85质量％的憐酸、37.13kg电池级碳酸裡微粉、2化g平均分子量为18500至 22000的聚乙二醇，依次加入至800kg去离子水中，用球磨机将其均质，得到分散均匀的第一 前驱体浆料。
[004引（2)将第一前驱体浆料用喷雾干燥设备干燥，干燥条件包括:溫度为300°C，时间为 5s，得到第一前驱体颗粒。
[0049] (3)将第一前驱体颗粒在氮气保护下进行第一热处理，第一热处理的条件包括:溫 度为600°C，时间为化，降溫后得到第二前驱体颗粒，其组分为碳包覆憐酸儘铁裡颗粒，经测 定，其碳含量为1.52%。
[0050] (4)取50kg第二前驱体颗粒、2kg导电碳黑，依次加入至200kg去离子水中，揽拌分 散后，用珠磨机进行处理，共计输入能量为SOOkwh，得到第二前驱体浆料。
[0051] (5)将第二前驱体浆料用喷雾干燥设备干燥，干燥条件包括:溫度为300°C，时间为 5s，得到第=前驱体颗粒。
[0052] (6)将第=前驱体颗粒在氮气保护下进行第二热处理，第二热处理的条件包括:溫 度为650°C，时间为化，降溫后得到最终产物，其扫描电镜图如图1所示，其组分为碳包覆憐 酸儘铁裡颗粒，经测定，其碳含量为5.34 %。
[0化3]实施例2
[0054]本实施例用于说明本发明的憐酸儘铁裡的制备方法及由此得到的憐酸儘铁裡。 [0化日](1)将98.41^分析纯可溶于水的化(邸3(：00)2*4此0、147.01^分析纯可溶于水的胞 (邸3〇)0)2*4此0、115.31^85质量％的憐酸、42.151^电池级单水合氨氧化裡微粉、201^平 均分子量为16000至20000的聚乙締醇，依次加入至800kg去离子水中，用球磨机将其均质， 得到分散均匀的第一前驱体浆料。
[0056] (2)将第一前驱体浆料用喷雾干燥设备干燥，干燥条件包括:溫度为250°C，时间为 10s，得到第一前驱体颗粒。
[0057] (3)将第一前驱体颗粒在氮气保护下进行第一热处理，第一热处理的条件包括:溫 度为550°C，时间为4h，降溫后得到第二前驱体颗粒，其组分为碳包覆憐酸儘铁裡颗粒，经测 定，其碳含量为1.20%。
[0化引（4)取50kg第二前驱体颗粒、1.7化g乙烘黑，依次加入至200kg去离子水中，揽拌分 散后，用珠磨机进行处理，共计输入能量为700kwh，得到第二前驱体浆料。
[0059] (5)将第二前驱体浆料用喷雾干燥设备干燥，干燥条件包括:溫度为250°C，时间为 10s，得到第=前驱体颗粒。
[0060] (6)将第=前驱体颗粒在氮气保护下进行第二热处理，第二热处理的条件包括:溫 度为675°C，时间为12h，降溫后得到最终产物，其组分为碳包覆憐酸儘铁裡颗粒，经测定，碳 含量为4.64%。
[0061] 实施例3
[0062] 本实施例用于说明本发明的憐酸儘铁裡的制备方法及由此得到的憐酸儘铁裡。
[0063] (1)将167.5kg分析纯可溶于水的FeCsHsO? ? 5出OUOOkg分析纯可溶于水的Mm (C6H507)2 ? 3出0、105.0kg纯度为99%可溶于水的憐酸二氨裡、18kg葡萄糖，依次加入至 800kg去离子水中，用球磨机将其均质，得到分散均匀的第一前驱体浆料。
[0064] (2)将第一前驱体浆料用喷雾干燥设备干燥，干燥条件包括:溫度为350°C，时间为 2.5s，得到第一前驱体颗粒。
[0065] (3)将第一前驱体颗粒在氮气保护下进行第一热处理，第一热处理的条件包括:溫 度为580°C，时间为4h，降溫后得到第二前驱体颗粒，其组分为碳包覆憐酸儘铁裡颗粒，经测 定，其碳含量为1.67%。
[0066] (4)取50kg第二前驱体颗粒、30kg葡萄糖，依次加入至200kg去离子水中，揽拌分散 后，用珠磨机进行处理，共计输入能量为750kwh，得到第二前驱体浆料。
[0067] (5)将第二前驱体浆料用喷雾干燥设备干燥，干燥条件包括:溫度为350°C，时间为 2.5s，得到第S前驱体颗粒。
[0068] (6)将第=前驱体颗粒在氮气保护下进行第二热处理，第二热处理的条件包括:溫 度为700°C，时间为IOh，降溫后得到最终产物，其组分为碳包覆憐酸儘铁裡颗粒，经测定，其 碳含量为4.92%。
[0069] 实施例4
[0070] 按照实施例3的方法，不同的是，步骤(4)中，加入的葡萄糖的量为20kg。步骤(6)得 到的最终产物的组分为碳包覆憐酸儘铁裡颗粒，经测定，其碳含量为3.88%。
[0071] 对比例1
[0072] 按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，铁源为37.2kg纯度为99%不溶于水的 FeP化? 2出0。步骤(3)中，经测定，其碳含量为1.59 % ;步骤(6)得到的最终产物的组分为碳 包覆憐酸儘铁裡颗粒，经测定，其碳含量为5.43 %。
[0073] 对比例2
[0074] 按照实施例2的方法，不同的是，步骤(4)中，共计输入能量为450kwh。步骤(6)得到 的最终产物的组分为碳包覆憐酸儘铁裡颗粒，经测定，其碳含量为4.58%。
[00巧]测试例
[0076] 产物憐酸儘铁裡的容量、倍率充放电性能通过CR2016扣式电池来测试。
[0077] CR2016扣式电池的制备方法包括：
[007引（1)正极的制备
[00巧]将2.125g憐酸儘铁裡材料、0.25g粘合剂PVDF HSV900(法国阿科玛）和0.125导电 剂Super-P混合，具体方法为:先WNMP为溶剂，将粘合剂溶解配制成6重量％的溶液，并在揽 拌下分别将憐酸儘铁裡材料、导电剂与上述粘结剂的溶液混合，之后揽拌形成均匀的浆料。
[0080] 将该浆料均匀涂覆在厚度为20皿的侣锥上，然后在IOCTC下烘干，并裁切成直径为 14. Omm的圆片，其中正极片中活性物质的质量约为0.0070g。
[0081] (2)电池的装配
[0082] 将上述的正极片为正极，W裡片为负极，W聚丙締膜为隔膜，组装成电忍组件，随 后将LiPTO按1摩尔/升的浓度溶解在EC/DMC= 1:1 (体积比）的混合溶剂中形成非水电解液， 电解液的添加量W将隔膜和正负极完全浸润为准，然后将电池密封，制成CR2016扣式电池。
[0083] 憐酸儘铁裡材料容量的测试方法如下：
[0084] (1)制作CR2016扣式电池时，记录正极片活性物质的质量m;
[0085] (2)将扣式电池Wo . IC的电流恒流充电至4.3V，保持4.3V恒压充电直至电流小于 0.OlC，Wo. IC的电流恒流放电至2.5V，记录放电容量Q;
[0086] (3)上述每个步骤之间设置5分钟的搁置。
[0087] (4)憐酸儘铁裡材料容量= Q/m(mAh/g)。
[008引憐酸儘铁裡材料倍率充电性能(0.5C/0.1 C恒流充电比）测试方法如下：
[0089] (1)将扣式电池Wo. IC的电流恒流放电至2.0V，再Wo. IC的电流恒流充电至指定 电压4.3V，记录充电容量Ql;
[0090] (2)将扣式电池Wo. IC的电流恒流放电至2.0V，再Wo. 5C的电流恒流充电至指定 电压4.3V，记录充电容量Q2;
[0091] (3)上述每个步骤之间设置5分钟的搁置。
[0092] (4) 0.5C/0.1C恒流充电比=Q2/Q1 * 100 %。
[0093] 憐酸儘铁裡材料倍率放电性能(3C/0.5C恒流放电比）测试方法如下：
[0094] (1)将扣式电池Wo. IC的电流恒流充电至指定电压4.3V，保持4.3V恒压充电直至 电流小于0.01C，再W 0.5C的电流恒流放电至2.5V，记录放电容量Q3;
[0095] (2)将扣式电池Wo. IC的电流恒流充电至指定电压4.3V，保持4.3V恒压充电直至 电流小于0.01C，再W 3C的电流恒流放电至2.5V，记录放电容量Q4;
[0096] (3)上述每个步骤之间设置5分钟的搁置。
[0097] (4)3C/0.5C 恒流放电比=Q4/Q3*100%。
[009引 表1
[0099]
[
[0101] 由表1中实施例与对比例的结果比较可W看出，本发明的方法得到的憐酸儘铁裡 具有明显较高的容量、明显更优异的倍率充放电性能。具体的，将实施例1与对比例1的结果 比较可W看出，儘源、铁源、憐源全部可溶时，能够明显提高制备得到的憐酸儘铁裡的容量 和倍率充放电性能。将实施例2与对比例2的结果比较可W看出，控制研磨过程中的输入能 量密度不小于IOkwh/千克第二前驱体颗粒时，能够明显提高制备得到的憐酸儘铁裡的容量 和倍率充放电性能。
[0102] 由表1中实施例1与实施例4的结果比较可W看出，控制碳源的加入量使得最终的 碳包覆憐酸儘铁裡的碳含量比第二前驱体颗粒的碳含量增加至少3%时，能够进一步提高 制备得到的憐酸儘铁裡的容量和倍率充放电性能。
[0103] W上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可W对本发明的技术方案进行多种简单变型，运 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0104] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可W通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0105]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可W进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种磷酸锰铁锂，其特征在于，所述磷酸锰铁锂为碳包覆磷酸锰铁锂，碳含量为3-6wt %，容量为140-160mAh/g，0.5C/0.1C恒流充电比为85-95 %，3C/0.5C恒流放电比为90-98% 〇2. 根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂，其中，所述磷酸锰铁锂的碳含量为4.5-5.5wt%， 容量为150-160mAh/g，0 · 5C/0 · 1C恒流充电比为90-95 %，3C/0 · 5C恒流放电比为95-98 %。3. -种磷酸锰铁锂的制备方法，其特征在于，该方法包括： (1) 将锂源、可溶性锰源、可溶性铁源、可溶性磷源、碳源和分散剂混合，得到第一前驱 体浆料； (2) 将第一前驱体浆料进行第一干燥处理，得到第一前驱体颗粒； (3) 在惰性气氛保护下，将第一前驱体颗粒进行第一热处理，得到第二前驱体颗粒； (4) 将第二前驱体颗粒、碳源和分散剂混合，研磨，得到第二前驱体浆料，其中，控制研 磨过程中的输入能量密度不小于lOkwh/千克第二前驱体颗粒； (5) 将第二前驱体浆料进行第二干燥处理，得到第三前驱体颗粒； (6) 在惰性气氛保护下，将第三前驱体颗粒进行第二热处理，得到碳包覆磷酸锰铁锂。4. 根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(4)中，控制研磨过程中的输入能量密度为 10-15kwh/千克第二前驱体颗粒。5. 根据权利要求3或4所述的方法，其中，步骤(4)中，控制碳源的加入量使得步骤(6)得 到的碳包覆磷酸锰铁锂的碳含量比步骤(3)得到的第二前驱体颗粒的碳含量增加至少3%， 优选增加3-5 %。6. 根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其中，所述锂源选自锂、氢氧化锂、碳酸氢 锂、磷酸锂、碳酸锂、醋酸锂、氯化锂、磷酸二氢锂、草酸锂和硝酸锂中的一种或多种;和/或 所述可溶性锰源选自硝酸锰、硫酸锰、氯化锰、乙酸锰和柠檬酸锰中的一种或多种;和/ 或 所述可溶性铁源选自醋酸亚铁、溴化亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、溴化铁、氯 化铁、硫酸铁、高氯酸铁、硝酸铁和柠檬酸铁中的一种或多种;和/或 所述可溶性磷源选自磷酸、磷酸氢盐和正磷酸盐中的一种或多种;其中，磷酸氢盐优选 选自磷酸二氢铵、磷酸二氢锂和磷酸氢二铵中的一种或多种，正磷酸盐优选选自磷酸铁和/ 或磷酸铵;和/或 所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、乳糖、柠檬酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、硬脂酸、炭黑导电剂和 石墨稀中的一种或多种;其中，炭黑导电剂优选选自导电碳黑、乙炔黑、Super P、350G、碳纤 维、碳纳米管和科琴黑中的一种或多种;和/或 所述分散剂选自去离子水、无水乙醇、异丙醇和丙酮中的一种或多种。7. 根据权利要求3-6中任意一项所述的方法，其中，步骤（1)中，控制锂源、可溶性锰源、 可溶性铁源、可溶性磷源和碳源的加入量使得到的第一前驱体浆料中锂元素、锰元素、铁元 素、磷元素和碳元素的摩尔比为1:0.5-1:0.01-0.5:0.95-1.05:0.6-3,优选为1:0.5-0.8: 0.2-0.5 : 0.95-1.05 : 0.6-3,且猛元素和铁元素的总摩尔量与锂元素摩尔量的比值为1: 0.95~1.05〇8. 根据权利要求3-7中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述第一干燥处理的条 件包括:温度为200-400°C，优选为250-350°C;时间为Ι-lOOs，优选为1-lOs; 优选地，所述第一干燥处理的方式包括喷雾干燥、微波干燥或流化床干燥，进一步优选 为喷雾干燥。9. 根据权利要求3-8中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，所述第一热处理的条件 包括:温度为500-700°C，时间为l_20h。10. 根据权利要求3-9中任意一项所述的方法，其中，步骤(5)中，所述第二干燥处理的 条件包括:温度为200-400°C，优选为250-350°C;时间为Ι-lOOs，优选为1-lOs; 优选地，所述第二干燥处理的方式包括喷雾干燥、微波干燥或流化床干燥，进一步优选 为喷雾干燥。11. 根据权利要求3-10中任意一项所述的方法，其中，步骤(6)中，第二热处理的条件包 括:温度为600-800°C，时间为l_20h。12. 根据权利要求3-11中任意一项所述的方法制备得到的磷酸锰铁锂。
【文档编号】H01M4/58GK105826536SQ201610332746
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】夏冬炎, 陈明, 先雪峰, 巣亚军
【申请人】贵州安达科技能源股份有限公司