[发明专利]一种金属掺杂制备高电化学性能锰基层状正极材料的简单方法

权利要求书

1.一种金属掺杂制备高电化学性能锰基层状正极材料的简单方法，其特征在于采用简单的化学共沉淀法制备锰基正极材料前驱物，通过混合焙烧进行锂元素混合，并掺杂少量金属对材料进行掺杂改性，所得材料的化学式为：Li[Ni_xCo_yMn_z]M_WO₂。其中主要离子Ni、Co、Mn的比例为x∶y∶z＝0.333∶0.333∶0.333或0.103∶0.163∶0.534。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于采用简单的化学共沉淀法将金属盐溶液与碱混合制备球形层状正极材料。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于选用的金属盐为金属硫酸盐或者醋酸盐。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于选用的碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于共沉淀法制备得到正极材料前驱物，具有良好的形貌，省去了形貌控制剂(主要是氨水)的加入环节，减少污染，使反应过程更加简单，便于操作。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于反应结束后的前驱物与锂的化合物混合研磨后进行高温焙烧得到未掺杂的锰基正极材料。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于选用的锂的化合物为氢氧化锂、碳酸锂和醋酸锂，优选氢氧化锂。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于正极材料的焙烧温度在800～1100℃之间，优选950℃。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于正极材料的焙烧时间为5～30小时，优选10小时。

10.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于金属掺杂过程包括在共沉淀过程进行掺杂和前驱物与锂的化合物混合研磨过程中掺杂，优选共沉淀过程掺杂。

11.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于制备好的正极材料进行氧化物包覆改性。

12.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于所述的掺杂金属为金属钇、锆、镁、铍、锶。

13.根据权利要求10所述的锂离子电池用正极材料掺杂金属改性的锰基多元材料的制备方法，其特征在于氧化物包覆层可以采用二氧化硅、氧化铝、氟化铝等，优选氧化铝。