[发明专利]一种高容量异质核壳结构锂电正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高容量异质核壳结构锂电正极材料，其特征在于：是以富锂相材料为壳材料、以尖晶石相材料为核材料构成的具有核壳结构的层状复合材料，其分子式为x[Li_0.5Ni_aCo_bMn_1-a-bO₂]-(1-x)[ Li_1.5Ni_mCo_nMn_1-m-nO_2.5]，式中0.2≤x≤0.9 、0＜a≤1、0＜b≤1、0＜m≤1 、0＜n≤1。

2.一种如权利要求1所述高容量异质核壳结构锂电正极材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

1）将NiSO₄·6H₂O、CoSO₄·7H₂O和MnSO₄·H₂O混合后溶于去离子水中，制得浓度为2-4mol/L的混合盐溶液；

2）利用定量泵将上述混合盐溶液以恒定的速率打入到反应釜中，在搅拌条件下，利用变量泵将0.2M的氨水和2-4M的碳酸钠溶液的混合溶液打入到反应釜中，通过实时在线精密监控，使反应釜中混合溶液的PH值恒定为7-9，进行共沉淀反应，搅拌速度为300-800rpm，反应时间为20-30小时，然后静置24h，分离沉淀物并用去离子水洗涤沉淀物至中性，在炉温80-200℃下烘干8-12h，得到碳酸锰钴镍前驱体；

3）将上述碳酸锰钴镍前驱体与粉末状锂源混合均匀后，置于马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为300-1200℃，焙烧时间8-30h，然后经冷却、过筛，得到具有尖晶石结构粉体颗粒状的核材料；

4）将上述核材料与Li₂CO₃混和均匀后，置于马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为600-1200℃，焙烧时间为8-30h，得到高容量异质核壳结构锂电正极材料。

3.根据权利要求2所述高容量异质核壳结构锂电正极材料的制备方法，其特征在于：所述混合盐溶液与碳酸钠溶液的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求2所述高容量异质核壳结构锂电正极材料的制备方法，其特征在于：所述锂源为碳酸锂或氢氧化锂，碳酸锰钴镍前驱体与锂源的摩尔比为1：0.25。

5.根据权利要求2所述高容量异质核壳结构锂电正极材料的制备方法，其特征在于：所述核材料与Li₂CO₃的摩尔比为0.1-0.45:1。