[发明专利]一种Ti4+,Al3+,Fe3+,F-共掺杂复合富锂正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种Ti⁴⁺，Al³⁺，Fe³⁺，F-共掺杂层-层复合富锂正极材料xLi₂MnO₃.(1-x)LiMn_0.5Ni_0.5O₂(0≤x≤0.5)，其特征在于化学计量式为xLi₂MnO₃.(1-x)Li_1-n-y(Mn_0.5Ni_0.5)_1-m-n-pAl_m Ti_nFe_pO_2-yF_y其中：0≤x≤0.5；0.01≤m≤0.05；0.01≤n≤0.05；0.01≤p≤0.05；0.01≤y≤0.06。

2.根据权利要求1所述的层-层复合富锂正极材料，其特征在于按照上述分子式的化学计量比将可溶性锂化合物、可溶性锰盐、可溶性镍盐、钛酸丁酯、Al(NO₃)₃·9H₂O、可溶性铁盐和氟化锂加入到去离子水中，加入物质的量为所有金属离子总量2.5-4.0倍的酒石酸充分搅拌均匀至完全溶解；将体系的温度上升到70-85℃持续搅拌直到70-85％的水蒸发，这时溶液逐渐变得粘稠并形成胶冻状；将胶冻状物质在130-200℃的烘箱中干燥20-48小时后在研钵中研磨10-30分钟；将得到的粉末在管式炉中以2-10℃/分钟的速率升温到500-600℃并在此温度下煅烧3-5小时，冷却后取出粉末，在研钵中继续研磨10-30分钟，用100-300MPa的压力将粉末压成片，然后在管式炉中以2-10℃/分钟的速率升温到850-950℃煅烧5-15小时，随炉冷却后得到该富锂正极材料。

3.根据权利要求2所述的过程，其特征在于可溶性锂盐为LiNO₃、CH₃COOLi中的一种；可溶性锰盐为Mn(CH₃COO)₂·4H₂O、MnSO₄·H₂O中的一种；可溶性镍盐为Ni(CH₃COO)₂·4H₂O、NiSO₄.6H₂O中的一种；可溶性铁盐为Fe(NO₃)₃·9H₂O、FeCl₃·6H₂O中的一种。