【技术实现步骤摘要】
一种包覆型磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电化学电源材料制备
，具体属于锂离子二次电池正极材料制备
，尤其涉及一种包覆型磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
动力电池是决定新能源汽车商业化推广的关键，其中占其总成本约35％的正极材料则是决定其性能的关键，也是其更新换代的核心技术。磷酸铁锂和磷酸锰锂皆是发展前景良好的锂离子电池正极材料，其中，磷酸铁锂电压平台较低(3.4V)，材料的能量密度较低(578Wh/kg)，低温性能较差。而磷酸锰锂电压平台较高(4.1V)，低温性能好，材料的能量密度较高(701Wh/kg)，但导电性更差。充分结合磷酸铁锂和磷酸锰锂各自的优点所制备的磷酸铁锰锂正极材料，具有较高的放电比容量、较高的压实密度等优异的的电化学性能，已成为近年来研究的热点。例如，CN108832119A中公开了一种碳掺杂磷酸铁锰锂的制备方法，将醋酸亚铁、醋酸锰、磷酸二氢亚铁、磷酸二氢锰和碳酸锂加入纯水，在密闭的反应釜内通入二氧化碳，搅拌至溶液变为清澈；通过喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到的物料在烧结炉内进行煅烧，得到碳掺杂的高压...
【技术保护点】
1.一种包覆型磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将碳源C1、铁源、锰源和表面活性剂混合，然后向其中加入氧化剂、磷源和磷酸得到混合浆料，对其进行超声处理，得到碳源C1原位掺杂的磷酸铁锰；所述碳源C1由硫掺杂石墨烯和导电聚合物组成；(2)将步骤(1)得到的C1原位掺杂的磷酸铁锰与锂源、氮掺杂含氧化合物、碳源C2混合后进行砂磨，砂磨完成后喷雾干燥，得到正极材料前驱体；所述碳源C2为氮、磷共掺杂碳材料；(3)将步骤(2)得到的正极材料前驱体升温进行煅烧，冷却后得到所述包覆型磷酸铁锰锂正极材料。
【技术特征摘要】
1.一种包覆型磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将碳源C1、铁源、锰源和表面活性剂混合，然后向其中加入氧化剂、磷源和磷酸得到混合浆料，对其进行超声处理，得到碳源C1原位掺杂的磷酸铁锰；所述碳源C1由硫掺杂石墨烯和导电聚合物组成；(2)将步骤(1)得到的C1原位掺杂的磷酸铁锰与锂源、氮掺杂含氧化合物、碳源C2混合后进行砂磨，砂磨完成后喷雾干燥，得到正极材料前驱体；所述碳源C2为氮、磷共掺杂碳材料；(3)将步骤(2)得到的正极材料前驱体升温进行煅烧，冷却后得到所述包覆型磷酸铁锰锂正极材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述碳源C1中硫掺杂石墨烯和导电聚合物的质量比为1:(3-7)；优选地，所述导电聚合物为聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩或聚氧乙烯中的至少一种，或聚吡咯的单体、聚苯胺的单体、聚噻吩的单体或聚氧乙烯的单体中的至少两种形成的共聚物中的至少一种，或所述聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩或聚氧乙烯中的至少一种与所述共聚物中的至少一种的组合物；优选地，所述硫掺杂石墨烯中硫和石墨烯的质量比为(0.001-0.15):1。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述铁源为硫酸亚铁、硝酸亚铁、硝酸铁、氯化亚铁、硫酸铁、三氯化铁、草酸亚铁、三氧化二铁或氢氧化铁中的至少一种；优选地，步骤(1)所述锰源为硝酸锰、硫酸锰、氯化锰、乙酸锰、四氧化三锰、碳酸锰、二氧化锰、氢氧化锰或二氧化三锰中的至少一种；优选地，步骤(1)所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮或十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；优选地，步骤(1)所述表面活性剂的添加量为所述混合浆料质量的0.1-2％；优选地，步骤(1)所述氧化剂为双氧水、硝酸、次氯酸钠、次氯酸钾、氯酸钠或氯酸钾中的至少一种；优选地，步骤(1)所述氧化剂的添加量为所述混合浆料质量的0.1-3％；优选地，步骤(1)所述磷源为磷酸钠、磷酸钾、磷酸三铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸铁、磷酸锰、磷酸锂、磷酸二氢锂或磷酸中的至少一种。4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述超声处理的温度为80-95℃；优选地，步骤(1)所述超声处理的功率为30-200W；优选地，步骤(1)所述超声处理的时间为1-10h；优选地，步骤(1)所...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭强强，徐宇兴，
申请(专利权)人：中科廊坊过程工程研究院，中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13
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