[发明专利]一种锂离子电池多元正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池多元正极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂多元前驱体、锂源和M元素化合物按一定摩尔比充分均匀混合，或者将Ni_xCo_yMn_zM_1-x-y-z(OH)₂多元前驱体和锂源按一定摩尔比充分均匀混合；其中，锂源的加入量为Li：（Ni+Co+Mn+ M）的摩尔比=0.95~1.10；

（2） 将步骤（1）得到混合物在干燥空气气氛下进行烧结，温度为800~1000℃，时间为5~20小时，冷却、破碎、过筛后得到掺杂内核；

（3）将M´元素的化合物粉末与掺杂内核按一定比例均匀混合；或将M´元素化合物溶液与去离子水均匀混合分散后，加入一定比例的掺杂内核进行快速搅拌、烘干；

（4）将步骤（3）得到的混合物经过热处理，冷却、过筛后得到正极材料；

所得正极材料包括：掺杂内核和氧化物层，具有α~NaFeO₂层状结构，中位径D₅₀为3~9μm，平均化学组成为：

Li[Ni_xCo_yMn_zM_m]O₂·n[M´_wO]

其中，掺杂内核为Li[Ni_xCo_yMn_zM _m]O₂，M为Al、Y、Si、Zr、Ti、Mg元素中的一种或多种，M´为Al、Ce、Zr、Y、Yb、W、Ti、Si、B、Mg、La元素中的一种或多种；

其中，x+y+z+m=1，0.0005≤m≤0.03， 0.0005≤n≤0.05。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池多元正极材料的制备方法，其特征在于步骤（1）所述多元前驱体的中位径D₅₀为2~8μm，优选的，所述多元前驱体的中位径D₅₀为3.5-6μm。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池多元正极材料的制备方法，其特征在于步骤（1）

中所述的M元素加入量控制在M：（Ni+Co+Mn）的摩尔比为0 .0005~0.03：1；优选的，所述M 元素加入量控制在M：（Ni+Co+Mn）的摩尔比=0.001~0.02：1。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池多元正极材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的M元素化合物为M元素的纳米氧化物、草酸盐、碳酸盐或羟基氧化物中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池多元正极材料的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的M´元素加入量控制在M´氧化物与掺杂内核的摩尔比为0.0005~0.05:1；优选的，M´氧化物与掺杂内核的摩尔比为0.001~0.03:1。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池多元正极材料的制备方法，其特征在于（3）中所述的M´元素化合物为M´元素的纳米氧化物、氟化物、磷酸盐、碳酸盐或羟基氧化物中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池多元正极材料的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的M´元素引入形式是粉末、溶液、溶胶或悬浊液中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池多元正极材料的制备方法，其特征在于步骤（4）中所述的热处理温度为100-600℃，时间为2~15小时。