[发明专利]一种超低温锂离子电池复合正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超低温锂离子电池复合正极材料，其特征在于，该复合正极材料的分子式为P@LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中，P为聚吡咯、聚苯胺、重氮盐、聚乙撑二氧噻/聚乙二醇中的一种或者几种；0.5≤x≤1,0≤y≤0.3,0≤z≤0.3，x+y+z＝1。

2.根据权利要求1所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制备镍钴锰酸锂正极材料；

步骤二：将步骤一得到的镍钴锰酸锂正极材料加入到高分子材料溶液中搅拌，得到超低温锂离子电池复合正极材料；

所述的高分子材料溶液为聚吡咯、聚苯胺、重氮盐、聚乙撑二氧噻/聚乙二醇溶液中的一种或者几种。

3.根据权利要求1所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，包括：

(1)按照化学计量比称量镍盐、钴盐、锰盐溶于去离子水中，待溶解完全后，通惰性气体除氧气30～60分钟，制得镍钴锰盐溶液；

(2)配制络合剂和沉淀剂的混合水溶液，通惰性气体除氧气30～60分钟；

(3)配制络合剂水溶液作为底液并加入到反应釜中，通惰性气体作为保护气体，然后在机械搅拌下，借助计量泵将步骤(1)得到的镍钴锰盐溶液滴加到反应釜中，同时滴加沉淀剂和络合剂的混合水溶液，并控制反应体系的pH值为11.5～12.0，反应温度为50～70℃，搅拌速度为800～1000r/min进行共沉淀反应，得到乳白色的前驱体固液混合物；

(4)将上述前驱体固液混合物经离心、过滤，用去离子水洗涤至中性后，在50～110℃下真空烘干，得到前驱体；

(5)将步骤(4)得到的前驱体与锂盐粉末混合均匀，得到混合物；

(6)将步骤(5)得到的混合物置于气氛炉中进行分段通气烧结，首先从室温升温至300～550℃，保温3～6h，随后升温至600～750℃，保温10～20h，最后升温至800～1000℃，保温10～20h，整个烧结过程通气，烧结结束后随气氛炉自然冷却至室温，即可得到镍钴锰酸锂正极材料。

4.根据权利要求3所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述镍盐为硫酸镍盐、盐酸镍盐、硝酸镍盐和醋酸镍盐中的一种或多种；

所述钴盐为硫酸钴盐、盐酸钴盐、硝酸钴盐和醋酸钴盐中的一种或多种；

所述锰盐为硫酸锰盐、盐酸锰盐、硝酸锰盐和醋酸锰盐中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述镍盐、钴盐和锰盐的总浓度为1.5～4mol/L。

6.根据权利要求3所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化锂和氢氧化钠中的一种或多种，所述沉淀剂的浓度为4～8mol/L。

7.根据权利要求3所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中所述络合剂为氨水、柠檬酸和乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种，所述络合剂的浓度为2～10mol/L。

8.根据权利要求3所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述镍钴锰盐溶液的滴加速度为1～50L/h。

9.根据权利要求3所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述惰性气体为氮气、氩气和二氧化碳中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二的搅拌温度为25-60℃，搅拌时间为5-24小时。