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一種磷酸錳鐵鋰類材料及其制備方法以及電池漿料和正極與鋰電池與流程

文檔序號:12599256閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種磷酸錳鐵鋰類材料,其特征在于,所述磷酸錳鐵鋰類材料具有LiMnxFe1-x-yMyPO4/C結(jié)構(gòu),其中0≤x≤1,0≤y≤1,M為Co、Ni、Mg、Zn、V和Ti中的一種或多種,且所述磷酸錳鐵鋰類材料的剪切應(yīng)力τ7,9(Kpa)<9.1,τ3,9(Kpa)<4.6。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸錳鐵鋰類材料,其中,所述磷酸錳鐵鋰類材料的剪切應(yīng)力τ7,9(Kpa)<8.2,τ3,9(Kpa)<3.7。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸錳鐵鋰類材料,其中,所述磷酸錳鐵鋰類材料的一次粒徑小于100nm,優(yōu)選為20-80nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的磷酸錳鐵鋰類材料,其中,所述磷酸錳鐵鋰類材料在制備過程中,所添加錳源的衍射峰強度I≤6000CPS,半峰寬FWHM≥0.4;優(yōu)選地,所添加錳源的衍射峰強度2000≤I≤6000CPS,半峰寬0.4≤FWHM≤2,更為優(yōu)選所述錳源為碳酸錳。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的磷酸錳鐵鋰類材料,其中,所述磷酸錳鐵鋰類材料在制備過程中,

所添加錳源的一次粒徑在60nm以下,優(yōu)選為20nm-60nm,

所添加的鐵源的一次粒徑在150nm以下,優(yōu)選為20nm-150nm,

任選所添加的M源的一次粒徑在150nm以下,優(yōu)選為20nm-150nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的磷酸錳鐵鋰材料,其中,所述具有LiMnxFe1-x-yMyPO4/C結(jié)構(gòu)的所述磷酸錳鐵鋰材料中0.5≤x≤0.8,0≤y≤0.2。

7.一種磷酸錳鐵鋰類材料的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括以下步驟:

S1、將鋰源、錳源、碳源、鐵源、錳源和任選的M源混合分散,得到前驅(qū)體漿料;

S2、在加熱分散條件下,對放置有所述前驅(qū)體漿料的腔室進(jìn)行持續(xù)抽真空處理,得到干燥的前驅(qū)體粉末;

S3、在燒結(jié)條件下,燒結(jié)處理所述前驅(qū)體粉末,得到所述磷酸錳鐵鋰類材料,

其中,所添加錳源的衍射峰強度I≤6000CPS,半峰寬FWHM≥0.4;優(yōu)選地,所添加錳源的衍射峰強度6000≥I≥2000,半峰寬2≥FWHM≥0.4,更為優(yōu)選地,所述錳源為碳酸錳。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其中,所述S1中,

所添加錳源的一次粒徑在60nm以下,優(yōu)選為20nm-60nm,

所添加的鐵源的一次粒徑在150nm以下,優(yōu)選為20nm-150nm,

任選所添加的M源的一次粒徑在150nm以下,優(yōu)選為20nm-150nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其中,所述S2中加熱分散條件包括:在60-200℃,優(yōu)選80-150℃溫度下,以5m/s-40m/s,優(yōu)選以20m/s-30m/s的速度攪拌分散所述前驅(qū)體漿料。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其中,所述S2中持續(xù)抽真空處理過程中,控制所述放置有所述前驅(qū)體漿料的腔室內(nèi)真空度為±0.1MPa。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其中,所述S3中燒結(jié)條件包 括:在650-800℃溫度下,燒結(jié)處理8-12h。

12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任意一項所述的制備方法,其中,在所述燒結(jié)步驟之前和/或之后還包括氣碎處理步驟,且在所述燒結(jié)步驟之后的氣碎處理步驟將燒結(jié)所得材料顆粒氣碎到D50≤4μm,D99≤26μm。

13.一種磷酸錳鐵鋰類材料,其特征在于,所述磷酸錳鐵鋰類材料由權(quán)利要求7至11中任意一項所述的制備方法制備而成。

14.一種電池漿料,其特征在于,所述電池漿料是由權(quán)利要求1至6、以及13中任意一項所述的磷酸錳鐵鋰類材料配置形成的固含量為10%-70wt%的漿料組合物,優(yōu)選所述電池漿料的粘度小于4000cps。

15.一種正極,所述正極包括集流體和設(shè)置在所述集流體上的正極活性材料層,其特征在于,所述正極活性材料層包括權(quán)利要求1至6、以及13中任意一項所述的磷酸錳鐵鋰類材料。

16.一種鋰電池,所述鋰電池包括正極,其特征在于,所述正極包括權(quán)利要求15所述的正極。

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