[发明专利]一种改性富锂锰基锂离子电池正极材料及制备方法与应用

权利要求书

1.一种改性富锂锰基锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于包含如下步骤：

(1)将富锂锰基正极材料加入到溶剂中，分散均匀，得到富锂锰基正极材料悬浊液体系；

(2)将可溶性高分子聚合物溶于溶剂中，得到可溶性高分子聚合物溶液体系；

(3)将稀土化合物加入到步骤(2)制备得到的可溶性高分子聚合物溶液体系，得到稀土化合物/可溶性高分子聚合物溶液体系；

(4)将步骤(1)制备得到的富锂锰基正极材料悬浊液体系加入步骤(3)制备得到的稀土化合物/可溶性高分子聚合物溶液体系中混合均匀；然后干燥，得到中间体；

(5)将中间体在400～800℃含氧气氛中煅烧4～24h，得到改性富锂锰基锂离子电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的改性富锂锰基锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的富锂锰基正极材料通式为Li_xNi_yMn_zM_wO₂，其中1≤x≤4/3，0≤y≤1，2/3≤z≤1，w＝1-y-z，M为Co、Al、Cr、Fe、Ti、V、Mg、Zn、Cu、Mo、Zr中的一种或至少两种。

3.根据权利要求1所述的改性富锂锰基锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

步骤(1)或(2)中所述的溶剂为水、乙醇、甲醇、丙醇和醚类中的一种或至少两种。

4.根据权利要求1所述的改性富锂锰基锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中所述的可溶性高分子聚合物为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯比咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚马来酸酐、羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素和羟乙基纤维素中的一种或至少两种。

5.根据权利要求1所述的改性富锂锰基锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的稀土化合物为稀土金属单质或/和稀土可溶性盐。

6.根据权利要求1所述的改性富锂锰基锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中所述的可溶性高分子聚合物与步骤(3)中所述的稀土化合物的质量比为0.1～4。

7.根据权利要求1所述的改性富锂锰基锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的稀土化合物与步骤(1)中所述的富锂锰基正极材料的质量比为0.001～0.06。

8.一种改性富锂锰基锂离子电池正极材料，其特征在于：通过权利要求1～7任一项制备方法制备得到。

9.根据权利要求8所述的改性富锂锰基锂离子电池正极材料，其特征在于：

所述的改性富锂锰基锂离子电池正极材料为稀土氧化物包覆富锂锰基正极材料混合物，通式为aRO_γbLi_xNi_yMn_zM_wO₂，其中0≤γ≤2，1≤x≤4/3，0≤y≤1，2/3≤z≤1，w＝1-y-z，M为Co、Al、Cr、Fe、Ti、V、Mg、Zn、Cu、Mo、Zr中的一种或至少两种；R为La、Ce、Sc、Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb和Lu中的一种或至少两种；a:b＝(m(RO_γ)/Mr_ROγ):(m(Li_xNi_yMn_zM_wO₂)/Mr_{LixNiyMnzMwO2})，m_ROγ：m_{[LixNiyMnzMwO2]}＝0.005～0.05。

10.权利要去8或9所述的改性富锂锰基锂离子电池正极材料在锂离子电池正极材料领域中的应用。