[发明专利]一种锂离子二次电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子二次电池正极材料，通式为Li_αCo_bMg_cNi_dM_eN_fO_2-δ，Mg，Ni，M和N为掺杂元素，M为Ti、Zr、Mn、Sn中的一种或多种；N为Al、Mg、Zr中的一种或者多种；0.9≤α≤1.2，0.9≤b<1.0，0.0004≤c≤0.03，0.0004≤d≤0.03，0.001≤e≤0.03，0.0004≤f≤0.02，0.0≤δ≤0.01，0.5≤(c+d)/e≤3.0，其中Mg，Ni和M元素用于进行第一次掺杂且Mg和M元素掺杂在过渡金属位，Ni元素掺杂在锂位；N元素用于进行第二次掺杂且在颗粒表层掺杂。

2.如权利要求1所述的锂离子二次电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按通式所示的摩尔比例将锂源、钴源和含有Mg，Ni，M元素的原料混匀后800～1100℃煅烧1～20h得到体相掺杂Mg，Ni，M的单晶钴酸锂；烧结完成的物料经破碎后得到一次掺杂的钴酸锂材料；

2)将步骤1)得到的一次掺杂的钴酸锂材料再与含有N元素的原料进行混合后二次烧结，二次烧结的温度为500～1100℃，烧结时间为1～15h，最终得到二次掺杂的钴酸锂材料。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钴源选自氢氧化钴、四氧化三钴或羟基氢氧化钴。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自氢氧化锂、碳酸锂。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，含有Mg、Ni、M和N的原料选自掺杂元素相应的金属氧化物、醋酸盐、草酸盐、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、碱式碳酸盐、醇盐或酯盐。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，烧结温度为950～1050℃，烧结时间为5～12h。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，二次烧结的温度为650-1000℃，烧结时间为3～8h。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，将Mg、Ni和M元素按照通式所示的摩尔比例通过液相法预先均匀掺杂在含钴前驱体中，然后将其和锂源混合均匀后再在含氧气氛下800～1100℃煅烧1～20h。