CN114744193B - 一种磷酸铁锂正极材料及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磷酸铁锂正极材料及其制备方法和用途。所述磷酸铁锂正极材料由磷酸铁锂前驱体与第二锂源混合烧结后得到，所述磷酸铁锂前驱体由第一锂源、铁源与碳源喷雾干燥后得到；所述第一锂源和第二锂源中的锂元素的总摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体中的铁元素的摩尔量之比I的范围为1＜I≤1.005。本发明通过调整磷酸铁锂制备过程中的Li/Fe摩尔比，进而改变磷酸铁锂的晶粒尺寸，以及改变正极材料一次颗粒结构组成，缩短了锂离子的传输路径，减缓了锂离子脱嵌阻力大的情况，进而提高了材料的容量和循环性能。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种磷酸铁锂正极材料及其制备方法和用途。
背景技术
锂离子电池已经成为目前应用最为广泛的电化学动力源，这种电池中最具代表性的就是正极和负极中的锂离子在嵌入与脱嵌时化学电位的变化而产生电能的锂二次电池(LIBs)。而正极材料对LIBs的性能有直接主导的作用，因此许多研究人员致力于实现容量大、充电/放电速度快、循环寿命长的可进行锂离子可逆的嵌入与脱嵌的正极材料。
橄榄石型正极材料主要是LiFePO4正极材料，电压平台约为3.4V左右，理论放电容量为170mAh/g，实际放电容量能够达到140mAh/g以上，其空间点群为Pbnm，脱锂以后形成类似FePO4的结构。LiFePO4材料本身具有比较稳定的三维网状结构，大阴离子PO43-强的共价键还可以作用抑制氧空缺的形成，抑制氧原子的流失。LiFePO4材料具有非常好的环境友好性和资源丰富性。虽然磷酸铁锂作为锂离子二次电池正极材料具有很多的优点，但其自身固有的电子导电率和锂离子扩散速率较低的问题严重影响了其大规模生产和应用。但由于晶粒尺寸和晶胞体积不同导致材料的空间结构不同，锂离子扩散路径不同，导致材料电化学性能不理想。由此，必须通过改变磷酸铁的晶粒尺寸和晶胞体积来提高LiFePO4的结构稳定性，从而提高容量和循环性能。
CN102745663A公开了一种制备磷酸铁锂材料的方法，该方法包括混合、球磨、预烧、二次烧结，得到磷酸铁锂材料成品。该类方法属于固相法，一般需要粉体原料长时间的研磨混合和长时间高温烧结，不但能耗高，而且由于受反应均匀度影响，产物在组成、结构、粒度分布等方面存在较大差别，易出现Fe的杂质相，从而影响产品的性能。
CN10176421813A公开了一种磷酸亚铁锂锂离子电池正极材料的制备方法,该方法利用蔗糖做碳源，作为反应的还原剂，属于碳热还原法。该方法解决了在原料在高温煅烧时的氧化反应，同时改善了材料的导电性，但该类方法需要高温长时间煅烧，温度难以控制，产物均一性差，晶粒大。
因此，如何有效地改变磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸，以提高其结构稳定性，从而提升其容量与循环性能，是亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂正极材料及其制备方法和用途。本发明通过调整磷酸铁锂制备过程中的Li/Fe摩尔比，进而改变磷酸铁锂的晶粒尺寸，以及改变正极材料一次颗粒结构组成，缩短了锂离子的传输路径，减缓了锂离子脱嵌阻力大的情况，进而提高了材料的容量和循环性能。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种磷酸铁锂正极材料，所述磷酸铁锂正极材料由磷酸铁锂前驱体与第二锂源混合烧结后得到，所述磷酸铁锂前驱体由第一锂源、铁源与碳源喷雾干燥后得到；
所述第一锂源和所述第二锂源中的锂元素的总摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体中的铁元素的摩尔量之比I的范围为1＜I≤1.005，例如1.0005、1.001、1.0015、1.002、1.0025、1.003、1.0035、1.004、1.0045或1.005等。
本发明中，第一锂源与第二锂源不是同一种物质，且第一锂源与第二锂源的性质也不同，第一锂源的作用为合成常规磷酸铁锂，而第二锂源则起到了调节锂/铁配比的作用。
本发明通过调整磷酸铁锂制备过程中的Li/Fe摩尔比，进而改变磷酸铁锂的晶粒尺寸，以及改变正极材料一次颗粒结构组成，缩短了锂离子的传输路径，减缓了锂离子脱嵌阻力大的情况，进而提高了材料的容量和循环性能。
本发明中，喷雾干燥后，第二锂源的加入，可实现调整Li/Fe配比，改变晶体空间结构，如果喷雾干燥后，不加入第二锂源，会导致正极材料晶体结构没有改变，基本不会影响电化学性能变化。
且在制备过程中，Li/Fe摩尔比如果过小，则不能实现高容量，而如果过大，又会导致材料pH过高，匀浆成果冻状。
优选地，所述磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸Z与摩尔量之比I满足0.8＜I/Z＜1，例如0.8、1、0.83、0.85、0.88、0.9、0.91、0.93、0.95、0.98或0.99等。
本发明中，晶粒尺寸Z与摩尔量之比I的关系满足上述的范围，可以更好地实现对正极材料晶粒尺寸的调控。
优选地，所述磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸Z为0.9～1.3nm，例如0.9nm、0.95nm、1nm、1.05nm、1.1nm、1.15nm、1.2nm、1.25nm或1.3nm等。
本发明中，通过调控制备过程中Li/Fe摩尔比，实现了材料晶粒尺寸的调整，而晶粒尺寸在0.9～1.3nm范围内，实现了材料高容量的电化学性能；晶粒尺寸Z过大，会导致晶胞体积缩小，在制作极片过程中，相同压力下颗粒更加易碎、结构坍塌，导致材料电化学性能下降；晶粒尺寸Z太小，晶胞体积变大，会延长锂离子扩散路径，本体材料电导率偏低，锂离子脱嵌难度大，降低材料放电比容量。
优选地，所述第二锂源中的锂元素的摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体的摩尔量之比为(0.001～0.005):1，例如0.001:1、0.0015:1、0.002:1、0.0025:1、0.003:1、0.0035:1、0.004:1、0.0045:1或0.005:1等。
本发明中，限制第二锂源中的锂元素的摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体的摩尔量之比，可以更好地实现第二锂源渗入前驱体中，起到调节正极材料一次颗粒结构及空间组成的作用，而如果第二锂源加入过多，摩尔比过大，会影响材料PH值，导致匀浆出现果冻状，而如果第二锂源加入过少，摩尔比过小，又难以实现高容量的电化学性能。
优选地，所述铁源包括磷酸铁。
优选地，所述第一锂源包括氢氧化锂和/或碳酸锂。
优选地，所述第二锂源包括磷酸二氢锂和/或磷酸氢二锂。
本发明中，以磷酸二氢锂和/或磷酸氢二锂作为第二锂源，有利于微调Li/Fe比，上述两种物质存在不加入其他杂质元素的特性，作为第二锂源加入后，起到了微调正极材料一次颗粒结构及空间组成的作用。
本发明中，第一锂源与第二锂源中的物质加入顺序如果调换，会导致锂配比不准确，无法实现通过调节Li/Fe比例来改变磷酸铁锂晶体结构组成，改变晶粒尺寸(Z)，进而改变正极材料一次颗粒结构及空间组成。
优选地，所述碳源包括有机碳源。
优选地，所述有机碳源包括聚丙醇。
优选地，所述铁源的中值粒径D50满足3＜D50＜5μm，例如3μm、3.1μm、3.3μm、3.5μm、3.8μm、4μm、4.3μm、4.5μm、4.8μm或4.9μm等。
本发明中，所述磷酸铁锂正极材料的D50如果过小，则不利于锂盐的渗入，晶体结构的改变，而D50如果过大，又会影响锂离子的嵌入脱出，增加迁移路径。
优选地，所述磷酸铁锂正极材料在2t压力下进行压实，且静置1min后的粉体压实T的范围为2.0＜T＜2.5g/cm3，例如2.01g/cm3、2.05g/cm3、2.1g/cm3、2.15g/cm3、2.2g/cm3、2.3g/cm3、2.35g/cm3、2.4g/cm3、2.45g/cm3或2.5g/cm3等。
本发明提供的正极材料，颗粒致密，压实较好，好的压实可实现高能量密度，而压实过小，会使得材料的颗粒松散，不利于容量发挥，而压实过大，又不利于极片制作。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将铁源、锂源和碳源混合，进行喷雾干燥，得到磷酸铁锂前驱体；
(2)将步骤(1)所述磷酸铁锂前驱体与第二锂源混合，烧结，得到所述磷酸铁锂正极材料；所述第一锂源和所述第二锂源中的锂元素的总摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体中的铁元素的摩尔量之比I的范围为1＜I≤1.005。
本发明提供的制备方法，得到磷酸铁锂前驱体后又掺入了第二锂源，实现了对正极材料晶粒粒径的调控，且制备方法简单，无需复杂的步骤，周期短，可得到高压室，颗粒均匀的磷酸铁锂正极材料。
优选地，步骤(1)所述碳源的质量与所述磷酸铁锂正极材料的质量比为(0.01～0.02):1，例如0.01:1、0.015:1或0.02:1等。
优选地，步骤(2)中，所述第二锂源中的锂元素的摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体的摩尔量之比为(0.001～0.005):1，例如0.001:1、0.0015:1、0.002:1、0.0025:1、0.003:1、0.0035:1、0.004:1、0.0045:1或0.005:1等。
优选地，步骤(1)所述混合包括湿法研磨。
本发明中，选用湿法研磨，可有效实现研磨均匀，而如果选用干法混合，则不利于控制颗粒粒度。
优选地，对步骤(1)所述喷雾干燥后的二次颗粒进行气流粉碎。
优选地，所述气流粉碎后的二次颗粒的D50满足0.99＜D50＜1.02μm，例如1μm、1.001μm、1.005μm、1.01μm、1.015μm或1.019μm等。
本发明中，经过气流粉碎后的二次颗粒的颗粒粒径均匀，大小均一，调整粒径后再掺入第二锂源混合，可有效调控正极材料的晶粒尺寸，粉碎后颗粒变小且均匀，有利于第二锂源中锂的进入。
优选地，步骤(2)所述烧结的温度为700～800℃，例如700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃或800℃等。
优选地，所述烧结的气氛为保护性气氛。
本发明中，在无氧气氛下进行烧结，更有利于保证碳源不被氧化。
作为优选的技术方案，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将铁源、锂源和碳源湿法砂磨，进行喷雾干燥，气流粉碎，得到D50满足0.99＜D50＜1.02μm磷酸铁锂前驱体；
(2)将步骤(1)所述磷酸铁锂前驱体与第二锂源混合，保护性气氛下以700～800℃的温度进行烧结，得到所述磷酸铁锂正极材料；所述第一锂源和所述第二锂源中的锂元素的总摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体中的铁元素的摩尔量之比I的范围为1＜I≤1.005；步骤(1)所述碳源的质量与所述磷酸铁锂正极材料的质量比为(0.01～0.02):1；步骤(2)中，所述第二锂源中的锂元素的摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体的摩尔量之比为(0.001～0.005):1。
第三方面，本发明还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如第一方面所述的磷酸铁锂正极材料。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的磷酸铁锂正极材料，结构稳定，颗粒分布均匀，压实较好，通过Li/Fe摩尔比来改变了磷酸铁锂晶体结构组成，实现了正极材料的晶粒尺寸Z的改变，更有利于锂离子的脱嵌，进而改变了正极材料一次颗粒结构及空间组成，缩短了锂离子的传输路径，减小了锂离子嵌入脱出的阻力，进而提高了材料的放电容量。本发明提供的磷酸铁锂正极材料，0.1C下的放电比容量可达146.6mAh/g以上，循环50周后的容量保持率可达95.6％以上，进一步地调整喷雾干燥后的二次颗粒的D50的范围以及制备过程中的Li/Fe摩尔比，0.1C下的放电比容量可达157.0mAh/g以上，循环50周后的容量保持率可达98.12％以上。
(2)本发明提供的制备方法，通过在喷雾干燥后掺入第二锂源，尤其是磷酸二氢锂和/或磷酸氢二锂，控制制备过程中的Li/Fe摩尔比，改变了正极材料的晶粒尺寸，且制备方法简单，周期短，易合成。
附图说明
图1为实施例1提供的磷酸铁锂正极材料得到的电池的首次充放电曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本发明提供一种磷酸铁锂正极材料，所述磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸Z、压实T(2吨压力下测试，静置时长1分钟)、D50、Li/Fe摩尔比I如表1所示；
所述磷酸铁锂正极材料的制备方法如下：
(1)将磷酸铁、Li2CO3、聚丙醇按照1:0.5:0.015的摩尔比在研磨机里湿法研磨混合；
2)将混合后的材料在200℃下喷雾干燥，然后在气流粉碎机进行粉碎，其中研磨压力0.4，粒度要求D50为1μm，得到磷酸铁锂前驱体；
3)将2)中粉碎的料、磷酸二氢锂按照1:0.005摩尔比进行干法均匀搅拌混合在一起，最后在氮气气氛中，800℃下煅烧10h后冷却、过筛得到所述磷酸铁锂正极材料。
图1示出了实施例1提供的磷酸铁锂正极材料得到的电池的首次充放电曲线图，从图1可以看出，本发明实施例1提供的磷酸铁锂正极材料放电容量较高。
实施例2
本发明提供一种磷酸铁锂正极材料，所述磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸Z、压实T(2吨压力下测试，静置时长1分钟)、D50、Li/Fe摩尔比I如表1所示；
所述磷酸铁锂正极材料的制备方法如下：
1)将磷酸铁、Li2CO3、聚丙醇按照1:0.5:0.01的摩尔比在研磨机里湿法研磨混合；
2)将混合后的材料在200℃下喷雾干燥，然后在气流粉碎机进行粉碎，其中研磨压力0.4，粒度要求D50在1.0μm，得到磷酸铁锂前驱体；
3)将2)中粉碎的料、磷酸氢二锂按照1:0.003摩尔比进行干法均匀搅拌混合在一起，最后在氮气气氛中，700℃下煅烧10h后冷却、过筛得到所述磷酸铁锂正极材料。
实施例3
本发明提供一种磷酸铁锂正极材料，所述磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸Z、压实T(2吨压力下测试，静置时长1分钟)、D50、Li/Fe摩尔比I如表1所示；
所述磷酸铁锂正极材料的制备方法如下：
1)将磷酸铁、LiOH、聚丙醇按照1:1:0.015的摩尔比在研磨机里湿法研磨混合。
2)将混合后的材料在200℃下喷雾干燥，然后在气流粉碎机进行粉碎，其中研磨压力0.4，粒度要求D50在1μm，得到磷酸铁锂前驱体；
3)将2)中粉碎的料、磷酸二氢锂按照1:0.001摩尔比进行干法均匀搅拌混合在一起，最后在氮气气氛中，750℃下煅烧10h后冷却、过筛得到所述磷酸铁锂正极材料。
实施例4
本实施例与实施例1的区别为，本实施例步骤3)中2)中粉碎的料、磷酸二氢锂的摩尔比为1:0.0005。
其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例5
本实施例与实施例1的区别为，本实施例步骤2)中粉碎后的颗粒的D50为0.9μm。
其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例6
本实施例与实施例1的区别为，本实施例步骤2)中粉碎后的颗粒的D50为1.05μm。
其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
对比例1
本对比例与实施例1的区别为，本对比例步骤3)中不加入磷酸二氢锂。
其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
对比例2
本对比例与实施例1的区别为，本实施例步骤3)中2)中粉碎的料、磷酸二氢锂的摩尔比为1:0.01。
其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
对比例3
本对比例与实施例1的区别为，本对比例步骤3)中锂源也为碳酸锂。
其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
表1示出了实施例1-6与对比例1-3所提供的磷酸铁锂正极材料的参数特征结果。
表1
从实施例1与实施例4的数据结果可知，调整第二锂源加入量，导致Li/Fe摩尔比过小时，会使得到的磷酸铁锂正极材料的压实同样受到影响，进而影响了其电化学性能。
从实施例1与实施例5和6的数据结果可知，喷雾干燥粉碎后的二次颗粒的粒径过小，会影响合成的正极材料颗粒易碎问题，而过大，又会导致锂离子进入材料本体较难，I值变小。
从实施例1与对比例1和对比例2的数据结果可知，不掺入第二锂源，无法有效地调整磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸，而如果第二锂源掺入过多，又会影响晶胞体积变小，导致晶粒尺寸过大。
从实施例1与对比例3的数据结果可知，第一锂源与第二锂源中的物质为同一种物质时，难以起到调节Li/Fe比例的作用。
扣电制作：分别利用上述实施例1-6和对比例1-3提供的正极材料，将质量比为95:2.5:2.5:5的正极材料、炭黑导电剂、粘结剂PVDF和NMP混合均匀制备电池正极浆料。将该浆料涂布在厚度为30μm的铝箔上，经过真空干燥和辊压做成正极极片，以锂金属片为负极，电解液配比为1.15MLiPF6EC:DMC(1:1vol％)，并组装扣式电池。
材料的电性能测试采用蓝电电池测试系统在25℃下进行测试，测试电压范围为2.0V～3.75V；测试容量和50周容量保持率，测试结果如表2所示。
表2
从实施例1与实施例4的数据结果可知，Li/Fe摩尔比过小，会使得到的磷酸铁锂正极材料的压实同样受到影响，进而影响了其电化学性能。
从实施例1与实施例5和6的数据结果可知，粉碎后的二次颗粒的D50过小，会影响容量的发挥，过大，又不利于锂离子的嵌入脱出。
从实施例1与对比例1的数据结果可知，不加入第二锂源，就无法提高放电容量。
从实施例1与对比例2的数据结果可知，第二锂源加入过多，导致Li/Fe摩尔比过大，会严重影响放电容量和首效。
从实施例1与对比例3的数据结果可知，第一锂源与第二锂源为同一种物质时，会出现容量和首效偏低的问题。
综上，本发明通过调整磷酸铁锂制备过程中的Li/Fe摩尔比，进而改变磷酸铁锂的晶粒尺寸，以及改变正极材料一次颗粒结构组成，缩短了锂离子的传输路径，减缓了锂离子脱嵌阻力大的情况，进而提高了材料的容量和循环性能。本发明提供的磷酸铁锂正极材料，0.1C下的放电比容量可达146.6mAh/g以上，循环50周后的容量保持率可达95.6％以上，进一步地调整喷雾干燥后的二次颗粒的D50的范围以及制备过程中的Li/Fe摩尔比，0.1C下的放电比容量可达157.0mAh/g以上，循环50周后的容量保持率可达98.12％以上。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (18)
1.一种磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极材料由磷酸铁锂前驱体与第二锂源混合烧结后得到，所述磷酸铁锂前驱体由第一锂源、铁源与碳源喷雾干燥后得到；
所述第一锂源和所述第二锂源中的锂元素的总摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体中的铁元素的摩尔量之比I的范围为1＜I≤1.005；
所述磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸Z为0.9～1.3nm；
所述第一锂源与第二锂源不是同一种物质；
其中，所述第一锂源包括氢氧化锂和/或碳酸锂；
所述第二锂源包括磷酸二氢锂和/或磷酸氢二锂。
2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸Z与摩尔量之比I满足0.8＜I/Z＜1。
3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述第二锂源中的锂元素的摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体的摩尔量之比为(0.001～0.005):1。
4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述铁源包括磷酸铁。
5.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述碳源包括有机碳源。
6.根据权利要求5所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述有机碳源包括聚丙醇。
7.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述铁源的中值粒径D50满足3＜D50＜5μm。
8.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极材料在2t压力下进行压实，且静置1min后的粉体压实T的范围为2.0＜T＜2.5g/cm3。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将铁源、锂源和碳源混合，进行喷雾干燥，得到磷酸铁锂前驱体；
(2)将步骤(1)所述磷酸铁锂前驱体与第二锂源混合，烧结，得到所述磷酸铁锂正极材料；所述第一锂源和所述第二锂源中的锂元素的总摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体中的铁元素的摩尔量之比I的范围为1＜I≤1.005。
10.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碳源的质量与所述磷酸铁锂正极材料的质量比为(0.01～0.02):1。
11.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述第二锂源中的锂元素的摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体的摩尔量之比为(0.001～0.005):1。
12.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合包括湿法研磨。
13.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，对步骤(1)所述喷雾干燥后的二次颗粒进行气流粉碎。
14.根据权利要求13所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述气流粉碎后的二次颗粒的D50满足0.99＜D50＜1.02μm。
15.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述烧结的温度为700～800℃。
16.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述烧结的气氛为保护性气氛。
17.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将铁源、锂源和碳源湿法砂磨，进行喷雾干燥，气流粉碎，得到D50满足0.99＜D50＜1.02μm磷酸铁锂前驱体；
(2)将步骤(1)所述磷酸铁锂前驱体与第二锂源混合，保护性气氛下700～800℃的温度进行烧结，得到所述磷酸铁锂正极材料；所述第一锂源和所述第二锂源中的锂元素的总摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体中的铁元素的摩尔量之比I的范围为1＜I≤1.005；步骤(1)所述碳源的质量与所述磷酸铁锂正极材料的质量比为(0.01～0.02):1；步骤(2)中，所述第二锂源中的锂元素的摩尔量与所述磷酸铁锂前驱体的摩尔量之比为(0.001～0.005):1。
18.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1-8任一项所述的磷酸铁锂正极材料。
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