[发明专利]高电压锂电池正极材料

权利要求书

1.一种高电压锂电池正极材料，其特征在于：所述正极材料的组成通式为：

LiMn_1.5Ni_0.5-XM_XO₄

其中：0＜X≤0.2，M为铜、锌、镁、铝、镉、锆、钛元素中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的高电压锂电池正极材料，其特征在于：所述高电压锂电池正极材料形貌为数个单晶颗粒团聚成的球形大颗粒，具有Fd-3m立方尖晶石晶体结构。

3.一种高电压锂电池正极材料制备方法，其特征在于：所述高电压锂电池正极材料采用下述工艺步骤制备：

1)将可溶性锰盐、可溶性镍盐与掺杂金属M的可溶性盐按Mn∶Ni∶M的摩尔比为1.5∶(0.5-X)∶X，其中0＜X≤0.2)的比例配制成金属离子浓度为0.5-2.0mol/L(优选0.8～1.2mol/L，更优1.0mol/L)的可溶盐混合水溶液I，其中M为铜、锌、镁、铝、镉、锆、钛元素中的一种或几种；

2)将氨水和1.0-4.0mol/L的氢氧化钠水溶液按体积比为1∶(5-15)的比例配制成混合溶液II；

3)将上述可溶盐混合溶液I和混合溶液II同时均匀连续地加入到反应器中进行反应，控制反应的ph值为9-11，反应温度为40-60℃，反应的同时进行搅拌，加料结束后继续搅拌0.5-5小时，得到可溶性盐反应产物的水溶液、固体沉淀的混合物料。

4)将上述混合物料进行抽滤，然后用去离子水洗涤固体产物，干燥得到球形或类球形镍锰M的氢氧化物前驱体。

5)将上述氢氧化物前驱体与锂盐按Li与Mn+Ni+M的摩尔比为0.5-0.55∶1的比例混合均匀，或在去离子水和无水乙醇中混合均匀，干燥后得到干燥混合物；

6)将上述干燥混合物在400-600℃温度下恒温0.5-10小时，得到暗红色结晶不完全的中间产物，将上述中间产物冷却后研磨，再在800-1000℃温度下恒温煅烧5-20小时，冷却研磨后过200目筛，得到最终产品。

4.根据权利要求3所述的高电压锂电池正极材料制备方法，其特征在于：所述可溶性Ni盐包括：NH₄NiCl₃、Ni(NH₄)₂(SO₄)₂、NiBr₂、Ni(ClO₃)₂、NiCl₂、NiF₂、NiI₂、Ni(NO₃)₂、NiSO₄；优选Ni(NH₄)₂(SO₄)₂、NiCl₂、NiSO₄中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的高电压锂电池正极材料制备方法，其特征在于：所述可溶性Mn盐包括：Mn(C₂H₃O₂)₂、MnBr₂、MnCl₂、MnF₂、MnI₂、Mn(NO₃)₂、MnSO₄、Mn(C₂H₃O₂)₃、Mn₂O₇；优选MnCl₂、MnSO₄、NiSO₄中的一种或几种。