(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111547010.3 (22)申请日 2021.12.16 (71)申请人 蜂巢能源科技股份有限公司 地址 213200 江苏省常州市金坛区鑫 城大 道8899号 (72)发明人 万宁　杨红新　刘静　 (74)专利代理 机构 北京远智汇知识产权代理有 限公司 1 1659 代理人 牛海燕 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/58(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种磷酸铁锂复合材 料、 制备方法及用途 (57)摘要 本发明提供了一种磷酸铁锂复合材料、 制备 方法及用途， 所述磷酸铁锂复合材料包括内核和 包覆于所述内核表面的外壳， 所述内核为 Li6MnO4， 所述外壳为碳包覆的磷酸铁锂。 本发明 提供的磷酸铁锂复合材料以Li6MnO4为正极补锂 材料， 解决了磷酸铁锂正极材料高倍率充放电下 活性锂损失、 容量衰竭严重的问题， 从而提高磷 酸铁锂材料的倍率性能， 以及高倍率下电池的循 环寿命。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114242980 A 2022.03.25 CN 114242980 A 1.一种磷酸铁锂复合材料， 其特征在于， 所述磷酸铁锂复合材料包括内核和包覆于所 述内核表面的外壳， 所述内核为 Li6MnO4， 所述外壳为 碳包覆的磷酸铁锂。 2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂 复合材料， 其特征在于， 所述内核和外 壳的质量比为 (0.005～0.05):1。 3.一种权利要求1或2所述的磷酸铁锂复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述制备方 法包括： 采用溶胶 凝胶法制备碳包覆的磷酸铁锂前驱体溶胶， Li6MnO4前驱体和碳包覆的磷酸铁 锂前驱体溶胶混合搅拌直至溶剂完全挥发后得到湿料， 将湿料煅烧后得到所述磷酸铁锂复 合材料。 4.根据权利要求3所述的制备 方法， 其特 征在于， 所述 Li6MnO4前驱体的制备 过程包括： 根据Li6MnO4中的化学计量比分别 称取锰源和第一锂源， 锰源和第一锂源混合后 依次经 球磨和预烧后得到L i6MnO4前驱体； 优选地， 所述第 一锂源包括氢氧化锂、 碳酸锂、 乙酸锂或硝 酸锂中的任意一种或至少两 种的组合； 优选地， 所述锰源 包括氢氧化锰、 乙酸锰或一氧化锰中的任意 一种或至少两种的组合。 5.根据权利要求3或4所述的制备方法， 其特征在于， 所述球磨的转速为1000～3500r/ min； 优选地， 所述球磨的时间为0.5～ 2h； 优选地， 所述预烧温度为3 00～400℃； 优选地， 所述预烧时间为1～3 h； 优选地， 所述预烧在氮气 气氛或氩气 气氛下进行。 6.根据权利要求3 ‑5任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述碳包覆的磷酸铁锂前驱 体溶胶的制备 过程包括： 铁源与溶剂混合后搅拌分散得到分散液， 在搅拌条件下， 加入碳源、 螯合剂、 磷源和第 二锂源， 保温一段时间后得到所述 碳包覆的磷酸铁锂前驱体溶胶。 7.根据权利要求3 ‑6任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述铁源包括硝酸铁、 硫酸 亚铁或草 酸亚铁中的任意 一种或至少两种的组合； 优选地， 所述溶剂包括去离 子水； 优选地， 所述 碳源包括葡萄糖、 蔗糖或聚乙二醇中的任意 一种或至少两种的组合； 优选地， 所述螯合剂包括聚乙二醇和/或柠檬酸； 优选地， 所述磷源包括磷酸二氢锂、 磷酸二氢铵或磷酸氢二铵中的任意一种或至少两 种的组合； 优选地， 所述第 二锂源包括氢氧化锂、 乙酸锂、 硝酸锂或磷酸二氢锂中的任意一种或至 少两种的组合。 8.根据权利要求3 ‑7任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述第二锂源、 铁源和磷源 中的Li元素、 Fe元素和P元素的摩尔比为(1.0 01～1.01):1:1； 优选地， 所述第二锂 源、 铁源和磷 源的总质量与碳源的质量比为1:(0.01～0.0 5)； 优选地， 所述第二锂 源、 铁源和磷 源的总质量与螯合剂的质量比为1:(0.01～0.0 5)； 优选地， 所述保温的温度为5 0～70℃；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114242980 A 2优选地， 所述保温时间为5～10 h。 9.根据权利要求3 ‑8任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述混合搅拌的温度为70～ 90℃； 优选地， 所述煅烧方式采用梯度煅烧； 优选地， 所述梯度煅烧过程包括： 物料升温至T1， 保温H1， 随后继续升温至T2， 保温H2； 优选地， 所述T1为350～390℃； 优选地， 所述H2为12～25min； 优选地， 所述T2为600～770℃； 优选地， 所述H2为0.5～5 h； 优选地， 所述煅烧在氮气 气氛或氩气 气氛下进行。 10.一种锂电池， 其特征在于， 所述锂电池包括依次层叠的正极、 隔膜和负极， 所述正极 包括集流体和设置于所述正极集流体表面的正极活性层， 所述正极活性层中包括权利要求 1或2所述的磷酸铁锂复合材 料。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114242980 A 3