(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 202111634305.4 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 广东邦普循环科技有限公司 地址 528137 广东省佛山市三水区乐平镇 智信大道6号 申请人 湖南邦普循环科技有限公司 　 湖南邦普 汽车循环有限公司 (72)发明人 钟应声　余海军　谢英豪　李爱霞　 李波　李长东　 (74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 4 4205 代理人 薛建强 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/38(2006.01)H01M 4/58(2010.01) H01M 4/583(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 配体包覆的掺杂型磷酸铁锂及其制备方法 和应用 (57)摘要 本发明属于锂离子电池技术领域， 公开了配 体包覆的掺杂型磷酸铁锂及其制备方法和应用， 该配体包覆的掺杂型磷酸铁锂的通式为 LiFePO4@Mn‑T‑C/N； T为锌、 镍、 铜、 铁、 钴、 锆、 铝、 镓、 铬中的至少一种。 本发明的配体包覆的掺杂 型磷酸铁锂中掺杂型是由复合负载型微碳球导 体进行掺杂， 复合负载型微碳球导体的粒径达到 80‑150nm级别， 因此可以承受更大强度的应力， 降低破裂的概率， 复合负载型微碳球导体掺杂后 的球形磷酸铁锂， 材 料结构完整性更容 易控制。 权利要求书1页 说明书9页 附图2页 CN 114373911 A 2022.04.19 CN 114373911 A 1.一种配体包覆的掺杂型磷酸铁锂， 其特征在于， 所述配体包覆的掺杂型磷酸铁锂的 通式为LiFePO4@Mn‑T‑C/N， 所述T为锌、 镍、 铜、 铁、 钴、 锆、 铝、 镓、 铬中的至少一种。 2.根据权利要求1所述的配体包覆的掺杂型磷酸铁锂， 其特征在于， 所述T为锌、 镍、 铜、 钴、 锆、 镓中的至少一种。 3.根据权利要求1所述的配体包覆的掺杂型磷酸铁锂， 其特征在于， 所述Mn ‑T‑C/N为 Mn‑T负载在C /N上。 4.根据权利要求1所述的配体包覆的掺杂型磷酸铁锂， 其特征在于， 所述配体包覆的掺 杂型磷酸铁锂为LiFePO4@Mn‑Zn/Ga‑C/N、 LiFePO4@Mn‑Cu/Co/Zr ‑C/N、 LiFePO4@Mn‑Zn/Co‑C/ N、 LiFePO4@Mn‑Co/Cu‑C/N、 LiFePO4@Mn‑Zr/Cu‑C/N、 LiFePO4@Mn‑Zr/Cu/Co ‑C/N、 LiFePO4@ Mn‑Zn/Cu/Co‑C/N中的一种。 5.权利要求1 ‑4任一项所述的配体包覆的掺杂型磷酸铁锂的制备方法， 其特征在于， 所 述的制备 方法用于制备 上述包覆型磷酸铁锂。 6.根据权利要求5所述的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将磷肥、 铁源、 调控剂混合， 加热反应、 固液分离、 取固相进行第一次煅烧， 得到磷酸铁； 将所述磷酸铁、 锂源、 碳源、 微碳球导体混合搅拌， 进行第 二次煅烧， 得到微碳球导体掺 杂磷酸铁锂； 将所述微碳球导体掺杂 磷酸铁锂、 亚硫酸盐、 液相配体混合搅拌， 老化， 交联， 进行第三 次煅烧、 得到所述配体包覆的掺杂 型磷酸铁锂； 所述微碳球导体包括纳米碳球、 1,6 ‑双(二 甲氨基)己烷、 锰源、 T源、 甲基丙烯酰胺、 分散剂； 所述T源包括锌、 镍、 铜、 铁、 钴、 锆、 铝、 镓、 铬的可溶性氯化盐、 硝酸盐、 硫酸盐中的至少一种。 7.根据权利要求6所述的制备方法， 其特征在于， 所述磷肥为磷酸二氢铵、 磷酸氢二铵、 磷酸铵、 磷酸二氢钾、 磷酸氢二钾、 磷酸钾或亚磷酸钾中的至少一种； 所述铁源为氯化铁、 乙 酸铁、 硝酸铁、 硫酸铁、 氢 氧化铁或草 酸铁中的至少一种。 8.根据权利要求6所述的制备方法， 其特征在于， 所述调控剂为十八烷基三甲基溴化 铵、 十六烷基三甲基溴化铵、 十四烷基三甲基溴化铵或十二烷基三甲基溴化铵中的至少一 种； 所述碳源为麦 芽糖粉、 玉米 糖浆、 蜂蜜、 葡萄糖粉或淀粉中的至少一种。 9.根据权利要求6所述的制备方法， 其特征在于， 所述液相配体由配体和分散剂按固液 比为(0.1 ‑0.5):(2‑10)g/ml混合而成； 所述配体为1,6 ‑双(1H‑咪唑‑4‑羧酰基)己基、 1,2 ‑ 双(1H‑咪唑‑4‑甲酰胺)乙基、 4 ‑羟基‑(1,1’ ‑联苯)‑3,5‑二甲酸二甲酯、 1,1 ’,1” ‑(氮三 (苯‑4,1‑二酰基))三乙酮中的至少一种。 10.一种电池， 其特征在于， 包括权利要求1 ‑4任一项所述的配体包覆 的掺杂型磷酸铁 锂。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114373911 A 2配体包覆的掺 杂型磷酸铁锂及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于锂离子电池技术领域， 具体涉及配体包覆的掺杂型磷酸铁锂及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]目前， 相对成熟的锂电池正极材料主要含有过渡金属氧化物(锂钴)氧化物、 锰酸 锂、 橄榄石 型结构等)、 氟和氯化合物。 锂钴氧化物正极材料是最成功的商业模式， 最初由索 尼公司商业化。 但其主要局限性是成本过高， 同时热稳定性低， 容易引起自燃， 如某品牌手 机和电动汽车的自燃和爆炸。 锰酸锂毒性相对较低， 价格低廉， 但循环性能特别低， 这也限 制了锰酸锂的进一步商业化。 由于较高的理论比容量和容量、 金属氯化物和氟化物已被广 泛研究。 然而， 金属氯化物和氟化物通常存在导电性差、 体积膨胀和不必要的副反应等问 题。 [0003]磷酸铁锂(LFP)， 该材料为橄榄石结构， 价格低廉， 极为稳定， 无毒而且环境友好， 特别适合在动力锂电池的应用。 但它的充放电效率不令人满意。 鉴于其优异的性能， 改性并 提高磷酸铁锂的充放电率这是值得研究 的。 一般来说， 单一改性试验往往受到条件的限制， 改性效果 不好， 尤其是对于磷酸铁锂正极材 料。 发明内容 [0004]本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。 为此， 本发明提出一 种配体包覆的掺杂型磷酸铁锂及其制备方法和应用， 该配体包覆的掺杂型磷酸铁锂具备优 异的结构的稳定性和电化学性能。 [0005]为实现上述目的， 本发明采用以下技 术方案： [0006]一种配体包覆的掺杂型磷酸铁锂， 其通式为LiFePO4@Mn‑T‑C/N， 所述T为锌、 镍、 铜、 铁、 钴、 锆、 铝、 镓、 铬中的至少一种。 [0007]优选地， 所述T为锌、 镍、 铜、 钴、 锆、 镓中的至少一种。 [0008]优选地， 所述Mn ‑T‑C/N为Mn‑T负载在C /N上。 所述C /N为微碳球导体。 [0009]优选地， 所述配体包覆的掺杂型磷酸铁锂为LiFePO4@Mn‑Zn/Ga‑C/N、 LiFePO4@Mn‑ Cu/Co/Zr ‑C/N、 LiFePO4@Mn‑Zn/Co‑C/N、 LiFePO4@Mn‑Co/Cu‑C/N、 LiFePO4@Mn‑Zr/Cu‑C/N、 LiFePO4@Mn‑Zr/Cu/Co‑C/N、 LiFePO4@Mn‑Zn/Cu/Co‑C/N中的一种。 [0010]一种配体包覆的掺杂型磷酸铁锂的制备方法， 所述的制备方法用于制备上述包覆 型磷酸铁锂。 [0011]具体的， 一种配 体包覆的掺杂型磷酸铁锂的制备 方法， 包括以下步骤： [0012]将磷肥、 铁源、 调控剂混合， 加热反应、 固液分离、 取固相进行第一次煅烧， 得到磷 酸铁； [0013]将所述磷酸铁、 锂源、 碳源、 微碳球导体混合搅拌， 进行第二次煅烧， 得到微碳球导 体掺杂磷酸铁锂；说　明　书 1/9 页 3 CN 114373911 A 3