磷酸锰铁锂颗粒粉末的制造方法、磷酸锰铁锂颗粒粉末和使用该颗粒粉末的非水电解质二次电池

摘要

本发明涉及橄榄石型结构的磷酸锰铁锂LiMn_1-xFe_xPO₄（0.05≤x≤0.5）颗粒粉末的制造方法，其特征在于，包括：通过原料的混合溶液的中和反应得到水系浆料的第一工序；将第一工序中得到的浆料进行水热处理，使所得到的化合物的LiMn_1-xFe_xPO₄（0.05≤x≤0.5）的生成率为75wt％以上、微晶尺寸为10～250nm后，清洗该化合物的第二工序；在第二工序中得到的化合物中添加有机物，得到碳量为3～40wt％前体粉末的第三工序；将第三工序中得到的前体粉末进行烧制的第四工序。本发明还可以提供使用磷酸锰铁锂颗粒粉末的制造方法得到的二次电池，该二次电池能够以低成本容易地制造，且作为二次电池，充放电容量大，填充性和充放电循环特性优异。

主权项

一种橄榄石型结构的磷酸锰铁锂LiMn_1‑xFe_xPO₄颗粒粉末的制造方法，其中，0.05≤x≤0.5，该制造方法的特征在于：所述橄榄石型结构的磷酸锰铁锂LiMn_1‑xFe_xPO₄颗粒粉末中，以mol比计，锂和磷的含量为0.9≤Li/(Mn+Fe)≤1.2、0.9≤P/(Mn+Fe)≤1.2，BET比表面积为6～70m²/g，含碳量为0.5～8wt％，含硫量为0.08wt％以下，橄榄石型结构的结晶相LiMn_1‑xFe_xPO₄(0.05≤x≤0.5)的量为95wt％以上，微晶尺寸为25～300nm，凝集颗粒的中值粒径为0.3～20μm，粉体电阻率为1～1.0×10⁶Ω·cm，单位晶胞体积Vuc满足式(1)的关系，所述橄榄石型结构的磷酸锰铁锂LiMn_1‑xFe_xPO₄颗粒粉末的制造方法包括：作为原料，使用Li化合物、Mn化合物、Fe化合物、P化合物和糖或有机酸，以mol比计，原料投入比为0.95≤Li/(Mn+Fe)≤2.0、0.95≤P/(Mn+Fe)≤1.3，通过相对于(Mn+Fe)含有1～20mol％的糖或有机酸的混合溶液的中和反应，得到pH为5.5～12.5的水系浆料的第一工序；将第一工序中得到的浆料以反应温度120～220℃进行水热处理，使所得到的化合物的LiMn_1‑xFe_xPO₄的生成率为75wt％以上、微晶尺寸为10～250nm后，清洗该化合物的第二工序；在第二工序中得到的化合物中添加3～40wt％有机物，得到前体粉末的第三工序；将第三工序中得到的前体粉末在氧浓度0.1％以下的不活泼气体或还原性气体氛围下，以温度250～850℃进行烧制的第四工序。