[发明专利]一种类聚阴离子的锂离子电池层状正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种类聚阴离子锂离子电池层状正极材料，其化学式为LiM(AO₄)_xO_2-δ，0<x<1，0<δ<2,其中M为Li_aNi_bCo_cMn_1-a-b-c，0≤a<1，0≤b<1，0<c≤1，a+b+c≤1；A选自P、S和Si中的一种或多种。

2.一种权利要求1所述的类聚阴离子锂离子电池层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：

a.称取具有化学式LiCo(AO₄)_xO_2-δ，中所示的化学计量比的Co的氧化物，A的化合物和超过化学计量比5%的锂的化合物，放在一起研磨混合均匀；

b.将上述研磨后的混合物在400-600℃预烧3-5h，取出后再次研磨均匀；

c.将上述预烧后的混合物在800～900℃煅烧10-20h，即可得到目标产物。

3.如权利要求2所述的类聚阴离子锂离子电池层状正极材料的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述Co的氧化物选自Co₃O₄、Co₂O₃和CoO中的一种或多种；所述锂的化合物选自氢氧化锂、碳酸锂中的一种或多种；所述A的化合物对P来说选自磷酸、磷酸二氢铵；对S来说选自硫酸铵、硫酸氢铵、硫酸锂；对Si来说选自硅酸、二氧化硅、硅酸锂。

4.一种权利要求1所述的类聚阴离子锂离子电池层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：

a.将具有化学式LiM(AO₄)_xO_2-δ，其中M为Li_aNi_bCo_cMn_1-a-b-c，0≤a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c<1中所示的化学计量比的锰盐、镍盐和钴盐溶解在去离子水中，配制成浓度为0.5～1.5mol/L的盐溶液；将NaOH和氨水溶解在去离子水中配制成混合碱溶液；

b.将上述混合碱溶液和盐溶液分别匀速加入盛有去离子水的容器中，整个过程中的pH值在10～12之间，温度在50～70℃之间；

c.滴加完毕后静置陈化8～16h，然后过滤洗涤沉淀，即得到所述的类聚阴离子锂离子电池层状正极材料的前驱体氢氧化物；

d.将前驱体氢氧化物配以超过化学式中所示的化学计量比5%的锂的化合物研磨，并在400-600℃预烧3-5h；

e.将预烧后的产物配加化学式中所示的化学计量比的A的化合物，研磨均匀，烘干后在800～900℃煅烧10～20h，即可得到目标产物。

5.如权利要求4所述的类聚阴离子锂离子电池层状正极材料的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述锰盐选自硝酸锰、硫酸锰、氯化锰中的一种或多种；所述镍盐选自硝酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种或多种；所述钴盐选自硝酸钴、硫酸钴、氯化钴中的一种或多种。

6.如权利要求4所述的类聚阴离子锂离子电池层状正极材料的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述混合碱溶液中NaOH的摩尔数是锰盐、镍盐和/或钴盐的总摩尔数的两倍；所述氨水的摩尔数是NaOH的一半。

7.如权利要求4所述的类聚阴离子锂离子电池层状正极材料的制备方法，其特征在于，步骤b中，利用蠕动泵将上述混合碱溶液和盐溶液分别匀速加入盛有去离子水的容器中，速度控制在0.8-1.8ml/min。

8.如权利要求4所述的类聚阴离子锂离子电池层状正极材料的制备方法，其特征在于，步骤d中，所述锂的化合物选自氢氧化锂、碳酸锂中的一种或多种；所述A的化合物对P来说选自磷酸、磷酸二氢铵；对S来说选自硫酸铵、硫酸氢铵、硫酸锂；对Si来说选自硅酸、二氧化硅、硅酸锂。