[发明专利]锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.锂离子电池正极材料，其特征在于所述锂离子电池正极材料为由三元材料前驱体Ni_xCo_yMn_z(OH)₂、锰酸锂前驱体MnO₂、碳酸锂混合焙烧而成的复合三元-锰酸锂正极材料，其中：三元前驱体与电解二氧化锰的摩尔比为8:2、7:3或6:4。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元前驱的粒径为5-10微米，锰酸锂前驱体的粒径为2-10微米。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于所述碳酸锂与三元材料前驱体和二氧化锰两者之和的摩尔比为1.02-1.12:1。

4.根据权利要求1、2或3所述的锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元前驱Ni_xCo_yMn_z(OH)₂中，x：y：z=1:1:1、5:2:3、6:2:2、8:1:1或4:2:4。

5.一种权利要求1所述锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述方法如下：

筛分小颗粒三元材料前驱体Ni_xCo_yMn_z(OH)₂和锰酸锂前驱体MnO₂，再加入碳酸锂混合后，400-600转/分钟球磨4-12h后煅烧，以5-10℃/min升温速率从室温升至450-600℃，恒温4-6h，再以同样的升温速率升至800-950℃，恒温10-16h，然后降温，降温1.5-3h后通氧气，4-8h后自然冷却至室温，得到权利要求1所述复合三元-锰酸锂正极材料。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述三元前驱的粒径为5-10微米，锰酸锂前驱体的粒径为5-10微米。

7.根据权利要求5所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述碳酸锂与三元材料前驱体和二氧化锰两者之和的摩尔比为1.05:1。

8.根据权利要求5、6或7所述的锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元前驱Ni_xCo_yMn_z(OH)₂中，x：y：z=1:1:1、5:2:3、6:2:2、8:1:1或4:2:4。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池正极材料，其特征在于所述的三元前驱Ni_xCo_yMn_z(OH)₂采用共沉淀法制备而成，具体步骤如下：

按摩尔比为1:1:1、5:2:3、6:2:2、8:1:1或4:2:4分别称取镍源化合物、钴源化合物、锰源化合物，并溶于去离子水中后混合均匀，将沉淀剂氢氧化钠或碳酸钠和一定量络合剂氨水逐滴加入其中，控制金属盐与氨水摩尔比为1:0.75，反应的pH值在8-12之间，50-60℃反应4-16h，并以速度为400-800转/分钟不断搅拌，反应结束后抽滤，反复洗涤，除去杂质，干燥后得到三元正极材料前驱体。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池正极材料，其特征在于所述钴源化合物为硫酸钴、乙酸钴或硝酸钴；镍源化合物为硫酸镍、氢氧化镍、乙酸镍或硝酸镍；锰源化合物为硫酸锰、乙酸锰或硝酸锰。