[发明专利]一种磷酸钛锂包覆LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸钛锂包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂三元正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）共沉淀法制备的羟基镍钴锰Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3(OH)₂前驱体与碳酸锂Li₂CO₃在无水乙醇介质中球磨4~6小时后，转移到50℃烘箱中干燥8~12小时；

（2）所得粉末于马弗炉中进行烧结，过筛后得到LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料；

（3）将LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂在无水乙醇和丙酮混合溶液中超声分散均匀后，加入钛酸四丁酯C₁₆H₃₆O₄Ti，搅拌60~70分钟，然后滴加8~15 mL去离子水，搅拌60~70分钟，最后加入磷酸二氢氨NH₄H₂PO₄、氢氧化锂LiOH·H₂O搅拌10~12小时；

（4）过滤、洗涤、干燥，得到粉末在马弗炉中进行烧结，冷却后过筛得到磷酸钛锂LiTi₂(PO₄)₃包覆的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂三元正极材料；

（5）将磷酸钛锂LiTi₂(PO₄)₃包覆的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯（PVDF）搅拌成浆料，涂布于铝箔上，经过干燥、冲膜和压膜制成磷酸钛锂LiTi₂(PO₄)₃包覆的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料极片。

2.根据权利要求1所述的磷酸钛锂包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂三元正极材料，其特征在于：锂源、镍源、钴源、锰源的摩尔质量比为1.03~1.12 : 0.333 : 0.333 : 0.333，磷酸钛锂的包覆量为所取样品质量的0.1~3 wt.%。

3.根据权利要求1所述的磷酸钛锂包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂三元正极材料，其特征在于：锂源、镍源、钴源、锰源的摩尔质量比为1.06 : 0.333 : 0.333 : 0.333，磷酸钛锂的包覆量为步骤（3）所取LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂质量的2 wt.%。

4.根据权利要求1所述的磷酸钛锂包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂三元正极材料，其特征在于：该原材料包括锂源为碳酸锂Li₂CO₃、氢氧化锂LiOH·H₂O、镍源为六水硫酸镍NiSO₄·6H₂O、钴源为七水硫酸钴CoSO₄·7H₂O、锰源为一水硫酸锰MnSO₄·H₂O、磷源为磷酸二氢氨NH₄H₂PO₄或磷酸氢二铵(NH₄)₂HPO₄、钛源为钛酸四丁酯C₁₆H₃₆O₄Ti或二氧化钛TiO₂。

5.根据权利要求1所述的磷酸钛锂包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂三元正极材料的方法，其特征在于：步骤（2）中烧结在空气气氛中进行，先在400-500℃下烧结3-6小时，随后800-1000 ℃烧结10-14小时；步骤（4）中烧结在空气气氛中进行，在450~750 ℃下烧结4~10小时。