[发明专利]一种锂离子电池高电压正极材料制备及表面包覆方法

权利要求书

1.一种锂离子电池高电压正极材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)按一定的比例称取锰源化合物和镍源化合物，并溶于溶剂里，搅拌均匀，配制成锰源、镍源混合溶液，其中物质的摩尔比为Mn∶Ni＝3∶(0.8-1.2)；

(2)将表面活性剂溶解于溶剂中，搅拌均匀；

(3)将步骤(1)和步骤(2)配制的锰、镍源混合溶液和表面活性剂溶液混合，控制镍、锰混合物与表面活性剂的摩尔比为1∶(1-1.2)，搅拌4-12小时后，在温度为70-90℃下干燥成溶胶，再经100-120℃干燥成凝胶，在温度为350-450℃的条件下空气中焙烧4-6小时，得到镍锰氧化物。

(4)称取一定量的锂源化合物和上述步骤(3)得到的镍锰氧化物，以无水乙醇为介质进行球磨混合5-12小时，然后在100℃下干燥2-3小时后，再在空气中400-900℃下热处理12-24小时，即得正极活性材料LiNi_0.5Mn_1.5O₄，其中，锂源化合物和镍锰氧化物混合时的摩尔比为Li∶(Ni+Mn)＝(0.9-1.2)∶2。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池高电压正极材料的制备方法，其特征在于：所述的锰源化合物选自硫酸锰、硝酸锰、醋酸锰中的一种或多种的混合物，所述镍源化合物选自硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍中的一种或多种的混合物；所述的表面活性剂选自柠檬酸、苹果酸、酒石酸、抗坏血酸、乙二胺四乙酸中的一种或多种的混合物。

3.如权利要求1所制得的锂离子电池高电压正极材料LiNi_0.5Mn_1.5O₄的表面包覆方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)将可溶性铝盐溶解于溶剂中，配制成浓度为0.2-0.5g/mL的可溶性铝盐溶液；

(2)将可溶性锂源化合物溶解于溶剂中，配制成可溶性的锂源溶液；

(3)将上述权利要求1制得的正极活性材料LiNi_0.5Mn_1.5O₄加入到步骤(1)和步骤(2)的混合溶液中，控制锂源：可溶性铝源：正极活性材料摩尔比为(0.05-0.2)∶(0.1-0.4)∶1，搅拌均匀后，过滤收集不溶物；

(4)将步骤(3)过滤收集的不溶物，在300-900℃的温度下空气中焙烧4-12小时即得到表面包覆一层含锂氧化物的高电压锂离子电池正极材料。

4.按照权利要求2所述的锂离子电池高电压正极材料的表面包覆方法，其特征在于：所述的铝盐选自硝酸铝、硫酸铝、乙酸铝、异丙醇铝中的一种或多种的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池高电压正极材料及其表面包覆方法，其特征在于：所述的锂源化合物均选自氢氧化锂、醋酸锂、碳酸锂、硝酸锂中的一种或多种的混合物；所述的溶剂均选自无水乙醇、去离子水中的一种或两种的混合物。