[发明专利]一种类海胆状含钠富锂层状正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种类海胆状含钠富锂层状正极材料，其特征在于，该材料的化学组成表示为：Li_1.2-zNa_zMn_0.54Co_0.13Ni_0.13O₂且0.03≦z≦0.1，由六棱柱状一次粒子构成类海胆结构。

2.一种权利要求1所述类海胆状含钠富锂层状正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

(1)按物质的量n(Mn):n(Co):n(Ni)＝0.54:0.13:0.13的比例将过渡金属锰、钴、镍的二价可溶性盐溶于去离子水中，配制得到过渡金属离子总浓度为1.0～2.0摩尔/升的混合盐溶液，标记为溶液1；将碳酸钠和铵根离子按物质的量的比例为6:1溶于去离子水中得到无色透明溶液，且使其中碳酸根的浓度与溶液1中过渡金属离子总浓度相同，标记为溶液2；在水浴温度为40～60℃，机械搅拌转速为600～800转/分钟的条件下，将溶液1与溶液2同时滴加到反应釜中，滴加完毕后，陈化6～12小时，抽滤，用去离子水洗涤多次，以除去未反应的杂质离子，在50～60℃烘箱中干燥6～12小时，得到过渡金属复合碳酸盐前驱体；

所述锰、钴、镍的二价可溶性盐为锰、钴、镍的硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐或氯化物中的一种或多种；

(2)在氧气气氛下，将步骤(1)中获得的过渡金属复合碳酸盐前驱体以2～10℃/分钟的速率升温至400～600℃并焙烧2～10小时，自然冷却至室温即得到过渡金属复合氧化物；

(3)按化学组成为Li_1.2-zNa_zMn_0.54Co_0.13Ni_0.13O₂且0.03≦z≦0.1，将步骤(2)中获得的过渡金属复合氧化物、锂源和钠源混合并球磨0.5～3小时，然后将混合物以2～10℃/分钟的速率升温至800～1000℃并焙烧10～18小时，自然冷却至室温即得到类海胆状含钠富锂层状正极材料；

所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述铵根离子由铵盐提供，铵盐为碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述钠源为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸钠或氯化钠中的一种或多种。