[发明专利]一种包覆型富锂锰基材料及其制备方法

权利要求书

1.一种包覆型富锂锰基材料，其特征在于，锂离子电池正极材料包覆型富锂锰基材料化学分子为：包覆型层Li[Ni_aMn_2-a]O₂和主相Li[Li_xNi_yCo_1-x-y-zMn_z]O₂；其中：0＜a≤1，0＜x＜1，0＜y＜0.4，0.4＜z＜1，包覆型层和主相的质量比为1％-10％∶1。

2.如权利要求1所述的一种包覆型富锂锰基材料，其特征在于，在包覆层富锂锰基的前驱体氢氧化镍钴锰的外部包覆一层氢氧化镍锰材料。

3.一种包覆型富锂锰基材料的制备方法，其特征在于，按照如下步骤操作：

(一)将可溶性镍、钴、锰盐按y∶(1-x-y-z)∶z的摩尔比溶于去离子水中，配成总浓度为0.1～4mol/L的混合溶液；将可溶性镍、锰盐按a∶(2-a)的摩尔比溶入去离子水中，配成总浓度为0.1～2mol/L的混合溶液，其中：0＜a≤1，0＜x＜1，0＜y＜0.4，0.4＜z＜1；

(二)以氨水或铵盐为络合剂，配制碱溶液，碱浓度为0.1～6mol/L，氨水摩尔浓度为0.1～5mol/L；

(三)在反应釜中加入碱溶液，将所述的镍、钴、锰混合溶液泵入到反应釜中，同时将所述的碱溶液泵入到反应釜中，控制反应釜内的温度为30-60℃，pH值为8-14之间；并对反应釜内的物料进行强烈搅拌6～14h后，得到粒D₅₀在8-12μm的共沉淀后，再泵入镍、锰混合盐溶液到反应釜中，同时将所述的碱溶液泵入到反应釜中，控制反应釜内的温度为30-60℃，pH值为8-14之间；并对反应釜内的物料进行强烈搅拌6～14h，通过共沉淀反应、陈化、离心机、烘干后得到包覆型前驱体M(OH)₂，(M＝Ni、Co、Mn)；

(四)将前驱体与锂源均匀混合物进行分段烧结，在400-700℃烧结4-10h；再在800-1050℃烧结8-36h，对烧结产物进行过筛可得到包覆层Li[Ni_aMn_2-a]O₂(0＜a≤1)和主相Li[Li_xNi_yCo_1-x-y-zMn_z]O₂(0＜x＜1，0＜y＜0.4，0＜z＜1)富锂锰基材料。

4.如权利要求3所述一种包覆型富锂锰基材料的制备方法，其特征在于，步骤(一)中所述的可溶性镍盐是硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、乙酸镍中的一种或一种以上的混合溶液；

可溶性锰盐是硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、乙酸锰中的一种或一种以上的混合溶液；

可溶性钴盐是硫酸钴、氯化钴、硝酸钴、乙酸钴中的一种或一种以上的混合盐。

5.如权利要求3所述一种包覆型富锂锰基材料的制备方法，其特征在于，步骤(二)中所述的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或者一种以上的混合物。

6.如权利要求3所述一种包覆型富锂锰基材料的制备方法，其特征在于，步骤(三)中，共沉淀反应、陈化、离心机、烘干后得到包覆型前驱体M(OH)₂，(M＝Ni、Co、Mn)过程中，陈化时间为1-6h之间，离心机时间为1-8h之间，烘干产品温度为80-120℃，干燥时间为6-12h。

7.如权利要求3所述一种包覆型富锂锰基材料的制备方法，其特征在于，步骤(四)中所述的锂源是氢氧化锂、硝酸锂、碳酸锂、醋酸锂中的一种；并将前驱体与锂源用湿式混料法在30-80HZ下，搅拌2-10h，得到混合均匀的氧化镍钴锰和锂源混合物。

8.如权利要求3所述一种包覆型富锂锰基材料的制备方法，其特征在于，步骤(四)中烧结产物进行分筛处理得到D₅₀在8-12μm、比表面积在0.2-1.0m₂/g之间，振实密度≥2.10g/m的包覆型层状富锂锰基材料的粉末。

9.如权利要求3所述一种包覆型富锂锰基材料的制备方法，其特征在于，在第(三)步骤中应釜中强烈搅拌速度100-400r/min。