一种电池级磷酸铁锰及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种电池级磷酸铁锰及其制备方法。该电池级磷酸铁锰化学组成为MnxFe(1-x)PO4，其中0.1≤x≤0.9，其制备方法是采用水热下的氧化-共沉淀工艺，按磷酸铁锰的化学组成MnxFe(1-x)PO4分别将可溶性磷源、铁源、锰源溶液置于反应釜中，加入表面活性剂、硝酸，控制体系pH值在1～4，在100～250℃下搅拌2～48h进行水热反应，得到含MnxFe(1-x)PO4·yH2O沉淀的悬浊液，自然冷却至室温后过滤、洗涤、干燥得到MnxFe(1-x)PO4·yH2O，再在250～700℃高温焙烧，得到不含结晶水的电池级磷酸铁锰。本发明简单易行，易于实现规模化生产，制备的磷酸铁锰具有粒度分布均匀、纯度高、铁和锰元素达到原子级均匀分布等优点，是制备磷酸铁锰锂电池材料的最佳前驱体。
【专利说明】一种电池级磷酸铁锰及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源材料领域，特别是通过水热法条件下的氧化-共沉淀工艺制备电池级磷酸铁锰，它是制备磷酸铁锰锂正极材料最佳的前驱体。
【背景技术】
[0002]磷酸铁锂电池以其高安全、无污染、长寿命等特点已经广泛应用于新能源汽车、规模储能等领域。与钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂等电池材料相比，橄榄石结构的磷酸铁锂具有安全、循环寿命长、廉价等优点而被关注，采用磷酸铁锂动力电池的新能源汽车已经大行其道，得到政府的资金补助在各大城市被大力推广。风光发电储能、通信基站的备用电源目前也逐渐采用性能更优的磷酸铁锂储能电池，而不再使用铅酸蓄电池。
[0003]但磷酸铁锂电池电压仅为3.2V，能量密度仅为80_120Wh/kg，严重影响了搭载磷酸铁锂电池的汽车续航里程。新能源汽车由于空间小，对能量密度要求高，单位体积和单位重量的电池放出的电量越多，充一次电行驶的里程越长。为此很多动力电池转向能量密度更高的镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂电池，但这些电池存在严重的安全性问题而限制其应用。磷酸铁锂材料的安全性得益于其稳定的橄榄石结构。为此研宄者在磷酸铁锂的基础上开发了磷酸锰锂、磷酸钴锂、磷酸铁锰锂等磷酸盐体系电池材料。
[0004]磷酸铁锰锂电池材料目前得到广泛关注和研宄。它具有与磷酸铁锂相同的比容量(170mAh/g)，但具有更高的放电电压(3.9?4.0V, vs.Li )，能量密度在磷酸铁锂的基础上提高了 20%。磷酸铁锰锂有望取代磷酸铁锂而成为新的动力和储能锂电池首选正极材料。
[0005]但目前磷酸铁锰锂的合成方法均是采用锂源、铁源、锰源、磷源进行混合、研磨、焙烧的工艺，或者采用先制备前驱体的方法，如
【发明者】杨志宽 申请人:杨志宽