[发明专利]一种高电压锂电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高电压锂电池正极材料，其特征是：该正极材料通式为LiNi_0.5-xMn_1.5M_xO₄，其中：M为参杂金属Cu、Co、Al和Cr中的一种或几种，0.07≤x≤0.1。

2.一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：采用流变相法的方法制备尖晶石结构的高电压正极材料。

3.根据权利要求2所述的一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（一）前驱体的制备

  步骤一：配制浓度为1-20mol/L的氨水；

  步骤二：将LiCH₃COO、Ni(CH₃COO)₂、Mn(CH₃COO)₂、M(CH₃COO)_y按2:(1-x):3:x放入球磨机，其LiCH₃COO过量3%-5%，将原料充分研磨均匀，然后加入蒸馏水，继续研磨均匀，再加入醇，将混合物配成均匀的糊状，研磨30-60min时间；

  步骤三：往糊状混合物中滴加步骤一配制的氨水，调节pH值为8-9，继续研磨30-60min时间，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于100-130℃鼓风干燥箱里干燥，得到前驱体；

  （二）高温处理

将前驱体放入马弗炉中300-400℃预处理3-5h，然后升温至850-950℃烧10-11h，再400-500℃退火6-7h，最后自然冷却降至室温得到LiNi_0.5-xMn_1.5M_xO₄。

4.根据权利要求3所述的一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述M(CH₃COO)_y为Cu(CH₃COO)₂、Co(CH₃COO)₂、Al₂(CH₃COO)₃、Cr2(CH₃COO)₃中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：将LiCH₃COO、Ni(CH₃COO)₂、Mn(CH₃COO)₂按2.03: 1:3放入球磨机，将原料充分研磨均匀，然后加入蒸馏水，继续研磨均匀，再加入甲醇，将混合物配成均匀的糊状，研磨30min时间，往糊状混合物中滴加配制的氨水，调节pH值为8-9，继续研磨30min时间，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于100℃鼓风干燥箱里干燥，得到前驱体；将前驱体放入马弗炉中300℃预处理5h，然后升温至850℃烧11h，再400℃退火6h，最后自然冷却降至室温得到正极材料。

6.根据权利要求4所述的一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：将LiCH₃COO、Ni(CH₃COO)₂、Mn(CH₃COO)₂、Mg(CH₃COO)₂按2.04:0.86:3:0.14放入球磨机，将原料充分研磨均匀，然后加入蒸馏水，继续研磨均匀，再加入乙醇，将混合物配成均匀糊状，研磨50min时间，往糊状混合物中滴加配制的氨水，调节pH值为8-9，继续研磨50min时间，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于110℃鼓风干燥箱里干燥，得到前驱体，将前驱体放入马弗炉中350℃预处理4h，然后升温至900℃烧10h，再450℃退火6.5h，最后自然冷却降至室温得到正极材料。