[发明专利]富锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种富锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 

制备至少由钴盐和其它金属盐混合而形成的盐溶液A； 

制备至少由锰盐形成的盐溶液B，且使盐溶液B中的锰离子浓度高于盐溶液A中的锰离子浓度； 

通过逐步将盐溶液B加入到盐溶液A中，并进行相应的控制结晶共沉淀处理，生成球形前躯体，使前躯体的锰元素比例从内层到外层逐渐增加，并使钴元素比例从内层到外层逐渐减少； 

将前躯体与锂源混合得到富锂半成品，再对其进行煅烧处理，制得球形富锂正极材料。 

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述进行相应的控制结晶共沉淀处理包括如下步骤： 

逐步将盐溶液B加入到盐溶液A中，同时将两者混合得到的混合盐溶液加入到反应釜内； 

将混合盐溶液加入到反应釜内的同时，将沉淀剂加入到反应釜内； 

混合盐溶液和沉淀剂发生沉淀反应而生成结晶沉淀产物，并且按照生成结晶沉淀产物的先后顺序，后结晶沉淀生成的产物逐步沉积在先结晶沉淀生成的产物的表面，从而得到球形前躯体。 

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于： 

所述后结晶沉淀生成产物中的锰元素的比例高于先结晶沉淀生成产物中的锰元素的比例； 

所述后结晶沉淀生成产物中的钴元素的比例低于先结晶沉淀生成产物中的钴元素的比例。 

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述盐溶液A中混合有锰盐。 

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述盐溶液B中混合有其它金属盐。 

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述盐溶液B中混合有钴盐，且盐溶液B中的钴离子浓度低于所述盐溶液A中的钴离子浓度。 

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于： 

制备所述盐溶液A时，盐溶液A中的锰离子浓度与总金属离子浓度的百分比不超过40%； 

制备所述盐溶液B时，盐溶液B中的锰离子浓度占总金属离子浓度的50%-100%。 

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述盐溶液A的总金属离子浓度与所述盐溶液B的总金属离子浓度相同，均为1.0-3.0mol/L。 

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂包括配位剂和络合剂；其中，配位剂为碱溶液，其浓度为1.0-5.0mol/L；络合剂为氨水溶液，其浓度为0.1-5.0mol/L。 

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合盐溶液和沉淀剂发生沉淀反应时，对混合盐溶液和沉淀剂形成的混合液的搅拌速度为50-1500rpm，控制反应温度为30-70℃，控制混合液的pH值为7-12。 

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述富锂半成品中，锂源中锂的摩尔数和前驱体的金属总摩尔数之比为n：1，其中，1<n<2。 

12.一种如权利要求1-11任一项所述的制备方法制备的富锂正极材料，其特征在于： 

所述富锂正极材料由化学通式为Li_1+xMO₂化合物构成； 

其中，0<x<1，M包括锰（Mn）和钴（Co），以及镍（Ni）、铝（Al）、镁（Mg）、钛（Ti）、铬（Cr）和铜（Cu）元素中的一种或多种； 

其中，所述化合物为球形颗粒，且球形颗粒中的锰元素比例由内层到外层逐渐增加，钴元素比例由内层到外层逐渐减少。