[发明专利]锂离子电池442型三元正极改性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池442型三元正极改性材料，其特征在于：包括掺杂改性的正极材料，所述掺杂改性的正极材料的外层包裹有一层包覆材料，所述包覆材料的质量是掺杂改性的正极材料的1-5wt％，所述掺杂改性的正极材料的化学通式为Li(Ni_0.4Co_0.2Mn_0.4)_1-xM_xO_2-yN_y，其中，M为Ti、Mg、Al或Cr；N为F、Cl或Br，0＜x≤0.10，0＜y≤0.10，所述包覆材料为TiO₂、A1₂O₃或FePO₄。

2.如权利要求1所述的锂离子电池442型三元正极改性材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将水溶性的锂源、镍源、锰源、钴源、M盐、N盐及柠檬酸溶于去离子水中充分混合，再用氨水调节pH值至7～8；

(2)将步骤(1)得到的溶液在60～100℃下搅拌加热，得到凝胶体；

(3)将步骤(2)所得凝胶体80～150℃下干燥8～15小时，得到干凝胶体；

(4)将干凝胶体在300～600℃预灼烧处理4～8小时，自然冷却至室温研磨得到前驱体；

(5)将步骤(4)得到的前驱体置于700～1000℃条件下焙烧10～20小时，冷却后继续研磨得到掺杂改性的正极材料；

(6)按包覆材料的质量是掺杂改性的正极材料的1-5wt％称量包覆材料，包覆材料为TiO₂、A1₂O₃或FePO₄；

(7)将上述制备好的掺杂改性的正极材料和包覆材料分散于水或乙醇中使掺杂改性的正极材料和包覆材料溶解完全，在40～80℃下剧烈搅拌，并调节pH至9～10，直至溶剂完全挥发，搅拌结束后静置1～2小时采用定量滤纸过滤，并用去离子水洗涤1～2次后于80～85℃条件下干燥12～20小时，最后在400～500℃煅烧5～10h即得到最终产物。

3.如权利要求2所述的锂离子电池442型三元正极改性材料的制备方法，其特征在于：所述锂源、镍源、锰源、钴源、M盐、N盐按照锂、镍、锰、钴、M、N的摩尔比为(1-y):(0.4-x):(0.4-x):(0.2-x):x:y加入，其中0＜x≤0.10，0＜y≤0.10。

4.如权利要求2所述的锂离子电池442型三元正极改性材料的制备方法，其特征在于：所述镍盐、钴盐和锰盐的总摩尔量与柠檬酸的摩尔比为1:1～1:2。

5.如权利要求2所述的锂离子电池442型三元正极改性材料的制备方法，其特征在于：所述锂源为LiNO₃、CH₃COOLi、LiOH中的一种或多种。

6.如权利要求2所述的锂离子电池442型三元正极改性材料的制备方法，其特征在于：所述镍源为Ni(NO₃)₂、Ni(CH₃COO)₂、NiSO₄中的一种或多种。

7.如权利要求2所述的锂离子电池442型三元正极改性材料的制备方法，其特征在于：所述锰源为Mn(NO₃)₂、Mn(CH₃COO)₂、MnSO₄中的一种或多种。

8.如权利要求2所述的锂离子电池442型三元正极改性材料的制备方法，其特征在于：所述钴源为Co(NO₃)₂、Co(CH₃COO)₂、CoSO₄中的一种或多种。

9.如权利要求2所述的锂离子电池442型三元正极改性材料的制备方法，其特征在于：所述M盐为Mg(NO₃)₂、C₁₆H₃₆O₄Ti、Al(NO₃)₃或Cr(NO₃)₃中的一种。

10.如权利要求2所述的锂离子电池442型三元正极改性材料的制备方法，其特征在于：所述N盐为LiCl、LiF、LiBr中的一种。