CN114335517A - 碳复合磷酸铁锂正极材料、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碳复合磷酸铁锂正极材料、其制备方法及应用。其包括：使锂源、第一磷源、第一亚铁盐和纳米级碳包覆磷酸亚铁及第一溶剂进行水热合成反应，得到碳复合磷酸铁锂前驱体；在惰性气氛或还原气氛下，使碳复合磷酸铁锂前驱体进行焙烧，得到碳复合磷酸铁锂正极材料。纳米级碳包覆磷酸亚铁中亚铁离子会缓慢释放到反应体系中，这使得水热合成反应过程中，磷酸铁锂颗粒的形成存在速度差异，从而使得磷酸铁锂粒径产生级配，通过不同粒径的磷酸铁锂交替析出能够大大减少碳复合磷酸铁锂前驱体中颗粒间的空隙。相应地，经过焙烧后，所制备碳复合磷酸铁锂正极材料具有较高的压实密度和较优秀的电化学性能。
Description
技术领域
本发明涉及磷酸铁锂正极材料制备领域，具体而言，涉及一种碳复合磷酸铁锂正极材料、其制备方法及应用。
背景技术
近几年，新能源汽车作为新兴的高效清洁交通工具得到广泛的认可和推广。作为新能源汽车的核心零部件，锂离子动力电池技术成为新能源汽车产业发展的核心，在保证能量密度的同时，对动力电池降低成本和提高安全性能，提出了越发迫切的需求。而磷酸铁锂材料具有来源广泛、成本低、毒性小、易回收、安全性能好、使用寿命长和比容量高等优点，是目前最具有潜力的正极材料之一。
目前，磷酸铁锂材料的制备方法主要有固相法和水热法。传统的固相法需要较高的烧结温度，且物相不均匀，颗粒尺寸较大，一致性较差等缺点。而通过水热法，可以制备出物相均匀，粒径小，结晶性好的材料，因此水热法制备的磷酸铁锂材料具有较高的克容量和较优秀的倍率性能，且碳包覆更加均匀，循环寿命更长。但正是由于粒径均一且较小，颗粒与颗粒间有很多空隙无法被填充，导致一般水热法制备出的纳米磷酸铁锂材料压实密度较低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种碳复合磷酸铁锂正极材料、其制备方法及应用，以解决现有的水热法制得的磷酸铁锂材料存在压实密度较低的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法包括：使锂源、第一磷源、第一亚铁盐和纳米级碳包覆磷酸亚铁及第一溶剂进行水热合成反应，得到碳复合磷酸铁锂前驱体；在惰性气氛或还原气氛下，使碳复合磷酸铁锂前驱体进行焙烧，得到碳复合磷酸铁锂正极材料。
进一步地，水热合成反应中，锂源中锂元素、第一亚铁盐和纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素之和、第一磷源的磷元素的摩尔数之比为(1～3):(0.97～1):1；优选地，以占纳米级碳包覆磷酸亚铁的重量百分含量计，碳的包覆量为0.5～5.0％；优选地，第一亚铁盐中铁元素与纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素的摩尔数之比为2:8～8:2。
进一步地，水热合成反应的温度为100～300℃，反应时间为2～24h；优选地，水热合成反应的温度为110～180℃，反应时间为5～10h。
进一步地，焙烧过程的温度为500～800℃，焙烧时间为5～12h；优选地，焙烧过程的温度为600～700℃，焙烧时间为6～8h。
进一步地，在进行水热合成反应之前，碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法包括制备纳米级碳包覆磷酸亚铁的步骤，包括：在惰性气氛或还原气氛下，使碳源、第二亚铁盐和第二磷源及第二溶剂进行蒸发，得到凝胶化合物；使凝胶化合物进行烧结炭化，得到纳米级碳包覆磷酸亚铁。
进一步地，蒸发过程中，碳源、第二亚铁盐和第二磷源的摩尔数之比为(0.1～0.6):(0.98～1):(1～1.05)；优选地，碳源为无机碳源，更优选为碳纳米管、碳纳米线、碳纳米片、石墨烯、碳微球或超级炭黑中的一种或多种。
进一步地，制备纳米级碳包覆磷酸亚铁的步骤还包括：在蒸发过程中加入有机助剂，其中有机助剂选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯醚、羟乙基纤维素中的一种或多种；优选地，无机碳源与有机助剂的重量比为100:(50～1000)。
进一步地，烧结炭化过程的温度为400～800℃，纳米级碳包覆磷酸亚铁的粒度为500～800nm。
本申请的第二方面还提供了一种碳复合磷酸铁锂正极材料，碳复合磷酸铁锂正极材料采用上述制备方法制得。
本申请的第三方面还提供了一种锂离子电池，包括正极材料，该正极材料选自上述碳复合磷酸铁锂正极材料。
应用本发明的技术方案，相比于第一亚铁盐中亚铁离子与第一溶剂混合时的完全释放，纳米级碳包覆磷酸亚铁中亚铁离子会缓慢释放到反应体系中。这使得水热合成反应过程中，磷酸铁锂颗粒的形成存在速度差异，从而使得磷酸铁锂粒径产生级配，通过不同粒径的磷酸铁锂交替析出能够大大减少碳复合磷酸铁锂前驱体中颗粒间的空隙。相应地，经过焙烧后，所制备碳复合磷酸铁锂正极材料具有较高的压实密度和较优秀的电化学性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为实施例1制得的LiFePO4/C复合材料的SEM图；
图2为实施例1制得的LiFePO4/C复合材料的粒径分布图；
图3为实施例1制得的LiFePO4/C复合材料的XRD图谱。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术所描述的，现有的水热法制得的磷酸铁锂材料存在压实密度较低的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法包括：使锂源、第一磷源、第一亚铁盐和纳米级碳包覆磷酸亚铁及第一溶剂进行水热合成反应，得到碳复合磷酸铁锂前驱体；在惰性气氛或还原气氛下，使所述碳复合磷酸铁锂前驱体进行焙烧，得到所述碳复合磷酸铁锂正极材料。
相比于第一亚铁盐中亚铁离子与第一溶剂混合时的完全释放，纳米级碳包覆磷酸亚铁中亚铁离子会缓慢释放到反应体系中。这使得水热合成反应过程中，磷酸铁锂颗粒的形成存在速度差异，从而使得磷酸铁锂粒径产生级配，通过不同粒径的磷酸铁锂交替析出能够大大减少碳复合磷酸铁锂前驱体中颗粒间的空隙。相应地，经过焙烧后，所制备碳复合磷酸铁锂正极材料具有较高的压实密度和较优秀的电化学性能。
在一种优选的实施例中，水热合成反应中，锂源中锂元素、第一亚铁盐和纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素之和、第一磷源的磷元素的摩尔数之比为(1～3):(0.97～1):1；
锂源中锂元素、亚铁盐和纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素之和、第一磷源的磷元素的摩尔数之比包括但不限于上述范围，而将其限定在上述范围内有利于进一步提高碳酸复合磷酸铁锂的收率。
纳米级碳包覆磷酸亚铁中碳包覆层用于控制纳米级碳包覆磷酸亚铁中亚铁离子的溶出速率。优选地，以占纳米级碳包覆磷酸亚铁的重量百分含量计，碳的包覆量为0.5～5.0％。将纳米级碳包覆磷酸亚铁中碳的包覆量限定在上述范围内，有利于更好地控制磷酸亚铁纳米晶中亚铁离子的溶出速率，从而进一步提高碳酸复合磷酸铁锂的压实密度。
在一种优选的实施例中，第一亚铁盐中铁元素与纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素的摩尔数之比为2:8～8:2。第一亚铁盐中铁元素与纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素的摩尔数之比包括但不限于上述范围能使磷酸铁锂的粒度分布范围更广，通过不同粒级的颗粒间的配合，有利于进一步提高制得的磷酸铁锂正极材料的压实密度。
在一种优选的实施例中，水热合成反应的温度为100～300℃，反应时间为2～24h。水热反应的温度和反应时间包括但不限于上述范围，而将其限定在上述范围内有利于进一步提高碳复合磷酸铁锂前驱体的收率，从而提高碳复合磷酸铁锂正极材料的收率，同时还有利于减少杂相生成，细化晶粒，提高后续制得的磷酸铁锂的电化学性能。为了进一步提高收率，同时节约能耗，更优选地，水热合成反应的温度为110～180℃，反应时间为5～10h。
通过焙烧过程能够使碳复合磷酸铁锂前驱体形成磷酸铁锂，同时也能够提高材料的压实密度。在一种优选的实施例中，焙烧过程的温度为500～800℃，焙烧时间为5～12h。焙烧过程的温度和焙烧时间包括但不限于上述范围，而将其限定在上述范围内有利于进一步提高其压实密度，进而提高其电化学综合性能。更优选地，焙烧过程的温度为600～700℃，焙烧时间为6～8h。
纳米级碳包覆磷酸亚铁可以采用本领域常用的方法制得。在一种优选的实施例中，在进行水热合成反应之前，碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法包括制备纳米级碳包覆磷酸亚铁的步骤，包括：在惰性气氛或还原气氛下，使碳源、第二亚铁盐和第二磷源及第二溶剂进行蒸发，得到凝胶化合物；使凝胶化合物进行烧结炭化，得到纳米级碳包覆磷酸亚铁。
为了提高凝胶化合物的产率，进而提高纳米级碳包覆磷酸亚铁的收率，优选地，蒸发过程中，碳源、第二亚铁盐和第二磷源的摩尔数之比为(0.1～0.6):(0.98～1):(1～1.05)；
上述碳源可以选用本领域常用的种类。优选地，上述碳源为无机碳源，包括但不限于碳纳米管、碳纳米线、碳纳米片、石墨烯、碳微球或超级炭黑中的一种或多种。相比于其它碳源，上述几种碳源在蒸发过程的反应体系中具有更好地分散性，同时也能够凝胶化合物中分布地更加均匀，从而有利于提高纳米级碳包覆磷酸亚铁中碳包覆层的均匀性，便于控制后续亚铁离子的溶出速率。
为了进一步提高反应体系中各原料的相容性和分散均匀性，在一种优选的实施例中，制备纳米级碳包覆磷酸亚铁的步骤还包括：在蒸发过程中加入有机助剂，其中有机助剂选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯醚、羟乙基纤维素中的一种或多种；更优选地，无机碳源与有机助剂的重量比为100:(50～1000)。
在一种优选的实施例中，烧结炭化过程的温度为400～800℃，纳米级碳包覆磷酸亚铁的粒度为500～800nm。将烧结炭化的温度限定在上述范围内能够使纳米级碳包覆磷酸亚铁的粒度控制在合理500～800nm的范围内，这有利于更好地控制亚铁离子的溶出速率。
焙烧和蒸发过程均在惰性气氛或还原气氛中进行是为了防止亚铁离子被氧化。在一种优选的实施例中，惰性气氛或还原气氛分别独立地选自氢气、氮气、氩气组成的组中的一种或多种。
上述反应过程中，第一溶剂和第二溶剂可以选自本领域常用的种类。为了进一步提高反应原料的相容性，优选地，第一溶剂和第二溶剂分别独立地选自水，或水与以下化合物中的一种或多种形成的混合物：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、丙酮、丁酮、丁二酮、戊酮、环戊酮、己酮、环己酮或环庚酮。
本申请的另一方面还提供了一种碳复合磷酸铁锂正极材料，碳复合磷酸铁锂正极材料采用本申请提供的上述制备方法制得。
相比于第一亚铁盐中亚铁离子与第一溶剂混合时的完全释放，纳米级碳包覆磷酸亚铁中亚铁离子会缓慢释放到反应体系中。这使得水热合成反应过程中，磷酸铁锂颗粒的形成存在速度差异，从而使得磷酸铁锂粒径产生级配，通过不同粒径的磷酸铁锂交替析出能够大大减少碳复合磷酸铁锂前驱体中颗粒间的空隙。相应地，经过焙烧后，所制备碳复合磷酸铁锂正极材料具有较高的压实密度和较优秀的电化学性能，比如高克容量、高首次放电效、高倍率性能和优异的循环性能等。
本申请的第三方面还提供了一种锂离子电池，包括正极材料，正极材料选自本申请提供的碳复合磷酸铁锂正极材料。由于上述碳复合磷酸铁锂正极材料具有较高的压实密度和较优秀的电化学性，因而选用其制得的锂离子电池也具有更加优异的电学性能。
本申请的第四方面还提供了一种新能源驱动装置，包括动力电池，动力电池包括本申请提供的上述锂离子电池。由于上述锂离子电池具有更加优异的电学性能，这使得以其为驱动源的新能源驱动装置能够获得更加广阔的应用前景。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
磷酸铁锂正极材料的制备方法如下：
(1)向1L去离子水中加入10g聚乙烯吡咯烷酮(0.09mol)搅拌均匀，在500r/min的搅拌速度下搅拌均匀后，保持搅拌速度并向溶液中加入0.016mol碳纳米线，待碳纳米线分散均匀后，按摩尔计量比Fe:P＝1:1.03的比例向其中依次加入氯化亚铁、磷酸二氢铵，使得最终的溶液的整体摩尔浓度以Fe2+计为0.1mol/L。
(2)将混合液置于可加热的磁力搅拌器上，并持续通入氮气，加热蒸发溶液，最后得到凝胶，将凝胶置于在氮气气氛中500℃烧结3h，得到粒径约为700nm的碳包覆磷酸亚铁(碳包覆量为1.26wt％)；
(3)以Fe计为0.1mol的碳包覆磷酸亚铁和0.1mol的氯化亚铁加入1L的去离子水中，并加入氢氧化锂和磷酸二氢铵，使得溶液中的摩尔数之比Li:Fe:P＝1.5:1:1，搅拌均匀后加入反应釜中，通入氮气5min排除氧气，密封，200℃加热5h，再以5℃/min降至室温；将反应后混合液过滤、去离子水洗涤、烘干得到碳复合磷酸铁锂前驱体；
(4)将碳复合磷酸铁锂前驱体置于氮气气氛中600℃煅烧2h，得到碳复合磷酸铁锂样品。
图1和图2分别是实施例1制得的LiFePO4/C复合材料的SEM图和粒径分布图。由图1可以看出，小颗粒粒径在200nm左右，大颗粒粒径在400nm左右；图2可以看出大小粒径分明，达到粒径级配的结果；图3为XRD图谱，可以看出该方法制备的磷酸铁锂具有较好的结晶度，且无杂相存在。该材料制备的极片极限压实、2.0-3.7V扣电克容量、循环保持率如表1所示。
实施例2
磷酸铁锂正极材料的制备方法中，除步骤(1)所加碳纳米线的量0.016mol改为0.020mol外，其他，其他制备方法和条件与实施例1相同。
该材料制备的极片压实、2.0-3.7V扣电克容量、循环保持率如表1所示。
实施例3
磷酸铁锂正极材料的制备方法中，除步骤(1)所加碳纳米线的量0.016mol改为0.025mol外，其他，其他制备方法和条件与实施例1相同。
该材料制备的极片极限压实、2.0-3.7V扣电克容量、循环保持率如表1所示。
实施例4
磷酸铁锂正极材料的制备方法如下：
步骤(1)和(2)及(4)与实施例相同，区别在于：步骤(3)以Fe计为0.1mol的复合磷酸亚铁和0.43mol的氯化亚铁加入1L的去离子水中，并加入氢氧化锂和磷酸二氢铵，使得溶液中的摩尔数之比Li:Fe:P＝1.3:1:1，搅拌均匀后加入反应釜中，通入氮气5min排除氧气，密封，200℃加热5h，再以5℃/min降至室温；将反应后混合液过滤、去离子水洗涤、烘干得到碳复合磷酸铁锂前驱体。
该材料制备的极片极限压实、2.0-3.7V扣电克容量、循环保持率如表1所示。
实施例5
步骤(1)和(2)及(4)与实施例相同，区别在于：步骤(3)中，以Fe计为0.1mol的复合磷酸亚铁和0.025mol的氯化亚铁加入1L的去离子水中，并加入氢氧化锂和磷酸二氢铵，使得溶液中的摩尔数之比Li:Fe:P＝1.2:1:1，搅拌均匀后加入反应釜中，通入氮气5min排除氧气，密封，200℃加热5h，再以5℃/min降至室温；将反应后混合液过滤、去离子水洗涤、烘干得到碳复合磷酸铁锂前驱体。
该材料制备的极片极限压实、2.0-3.7V扣电克容量、循环保持率如表1所示。
实施例6
与实施例1的区别为：无机碳源、所述第二亚铁盐和所述第二磷源的摩尔数之比为0.002:0.98:1。
实施例7
与实施例1的区别为：无机碳源、所述第二亚铁盐和所述第二磷源的摩尔数之比为0.002:1:1.05。
实施例8
与实施例1的区别为：无机碳源、所述第二亚铁盐和所述第二磷源的摩尔数之比为0.002:0.95:1。
实施例9
与实施例1的区别为：没有加入聚乙烯吡咯烷酮。
实施例10
与实施例1的区别为：步骤(2)烧结过程的温度为700℃，纳米级碳包覆磷酸亚铁的粒径为750nm。
实施例11
与实施例1的区别为：步骤(2)烧结过程的温度为850℃，纳米级碳包覆磷酸亚铁的粒径为900nm。
实施例12
与实施例1的区别为：步骤(3)中，亚铁盐中铁元素为0.16mol，纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素为0.04mol，二者的摩尔数之比为4:1。
实施例13
与实施例1的区别为：步骤(3)中，亚铁盐中铁元素为0.018mol，纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素为0.181mol，二者的摩尔数之比为0.1:1。
实施例14
与实施例1的区别为：以占纳米级碳包覆磷酸亚铁的重量百分含量计，所述碳的包覆量为2.0％。
实施例15
与实施例1的区别为：以占纳米级碳包覆磷酸亚铁的重量百分含量计，所述碳的包覆量为2.5％。
对比例1
磷酸铁锂正极材料的制备方法如下：
(1)将0.1mol磷酸铁加入去1L离子水中，并加入摩尔数之比Li:Fe＝1.03:1的碳酸锂和摩尔数之比C：Fe＝1:10的葡萄糖，球磨2h后，100℃烘干。
(2)将烘干后的混合物置于氮气气氛中700℃煅烧5h，得到碳包覆磷酸铁锂。
对比例2
与实施例1的区别为：没有加入碳包覆磷酸亚铁。
该材料制备的极片极限压实、2.0-3.7V扣电克容量、循环保持率如表1所示。
表1
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
比较实施例1至15以及对比例1至2可知，采用本申请提供的方法制得碳复合磷酸铁锂正极材料具有较高的压实密度和较优秀的电化学性能。
比较实施例1、6至8可知，将无机碳源、所述第二亚铁盐和所述第二磷源的摩尔数之比限定在本申请优选的范围内有利于提高碳复合磷酸铁锂正极材料的电化学性能。
比较实施例1和9可知，加入能够起到分散作用的有机助剂有利于提高碳复合磷酸铁锂正极材料的电化学性能。
比较实施例1、10和11可知，将步骤2中烧结过程的温度限定在本申请优选的范围内有利于提高碳复合磷酸铁锂正极材料的电化学性能。
比较实施例1、12、13以及1、14和15可知，将亚铁盐中铁元素与纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素的摩尔数之比以及纳米级碳包覆磷酸亚铁中碳包覆量限定在本申请优选的范围内有利于提高碳复合磷酸铁锂正极材料的电化学性能。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法包括：
使锂源、第一磷源、第一亚铁盐和纳米级碳包覆磷酸亚铁及第一溶剂进行水热合成反应，得到碳复合磷酸铁锂前驱体；
在惰性气氛或还原气氛下，使所述碳复合磷酸铁锂前驱体进行焙烧，得到所述碳复合磷酸铁锂正极材料。
2.根据权利要求1所述的碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述水热合成反应中，所述锂源中锂元素、所述第一亚铁盐和所述纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素之和、第一磷源的磷元素的摩尔数之比为(1～3):(0.97～1):1；
优选地，以占所述纳米级碳包覆磷酸亚铁的重量百分含量计，碳的包覆量为0.5～5.0％；
优选地，所述第一亚铁盐中铁元素与所述纳米级碳包覆磷酸亚铁中的铁元素的摩尔数之比为2:8～8:2。
3.根据权利要求1或2所述的碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述水热合成反应的温度为100～300℃，反应时间为2～24h；
优选地，所述水热合成反应的温度为110～180℃，反应时间为5～10h。
4.根据权利要求3所述的碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述焙烧过程的温度为500～800℃，焙烧时间为5～12h；
优选地，所述焙烧过程的温度为600～700℃，焙烧时间为6～8h。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，在进行所述水热合成反应之前，所述碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法包括制备纳米级碳包覆磷酸亚铁的步骤，包括：
在所述惰性气氛或所述还原气氛下，使碳源、第二亚铁盐和第二磷源及第二溶剂进行蒸发，得到凝胶化合物；
使所述凝胶化合物进行烧结炭化，得到所述纳米级碳包覆磷酸亚铁。
6.根据权利要求5所述的碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述蒸发过程中，所述碳源、所述第二亚铁盐和所述第二磷源的摩尔数之比为(0.1～0.6):(0.98～1):(1～1.05)；
优选地，所述碳源为无机碳源，更优选地，所述无机碳源选自碳纳米管、碳纳米线、碳纳米片、石墨烯、碳微球或超级炭黑中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备纳米级碳包覆磷酸亚铁的步骤还包括：在所述蒸发过程中加入有机助剂，其中所述有机助剂选自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯醚、羟乙基纤维素中的一种或多种；
优选地，所述碳源与所述有机助剂的重量比为100:(50～1000)。
8.根据权利要求5所述的碳复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述烧结炭化过程的温度为400～800℃，所述纳米级碳包覆磷酸亚铁的粒度为500～800nm。
9.一种碳复合磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述碳复合磷酸铁锂正极材料采用权利要求1至8中任一项所述的制备方法制得。
10.一种锂离子电池，包括正极材料，其特征在于，所述正极材料选自权利要求9所述的碳复合磷酸铁锂正极材料。
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