[发明专利]一种表面改性的包覆型富锂材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种表面改性的包覆型富锂材料的制备方法，至少包括以下步骤：

（1）将相应金属M的可溶性盐溶液与富锂材料混合后除去水分后焙烧得到金属氧化物包覆的富锂材料；所述金属M为Ni、Co、Al、Mg、Ti、Fe、Cu、Cr、Mo、Zr、Ru、Sn、Zn、V、Mn中1种或2种以上的组合；

（2）将步骤（1）得到的金属氧化物包覆的富锂材料与酸性或中性溶液混合后，在40-90℃温度范围内搅拌至干，干燥、焙烧得到表面改性的包覆型富锂材料；所述酸性或中性溶液为含有(NH₄)₂SO4、NH₄HSO₄、(NH₄)H₂PO4、(NH₄)₂HPO4、(NH₄)₃PO₄、NH₄F、H₃BO₃、硅酸中1种或2种以上的组合的可溶性溶液；所述表面改性的包覆型富锂材料，由外至内依次包括改性层、包覆层和富锂材料层，其中改性层包括S、P、Si、B、F中1种或2种以上的组合，包覆层包括金属氧化物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中除去水分在40-90℃下进行；焙烧的温度为300-800℃，时间为1-12h。

3.一种表面改性的包覆型富锂材料的制备方法，至少包括以下步骤：

（1）将相应金属M的氧化物粉末与富锂材料混合后球磨或机械融合后焙烧得到金属氧化物包覆的富锂材料；所述金属M为Ni、Co、Al、Mg、Ti、Fe、Cu、Cr、Mo、Zr、Ru、Sn、Zn、V、Mn中1种或2种以上的组合；

（2）将步骤（1）得到的金属氧化物包覆的富锂材料与酸性或中性溶液混合后，在40-90℃温度范围内搅拌至干，干燥、焙烧得到表面改性的包覆型富锂材料；所述酸性或中性溶液为含有(NH₄)₂SO4、NH₄HSO₄、(NH₄)H₂PO4、(NH₄)₂HPO4、(NH₄)₃PO₄、NH₄F、H₃BO₃、硅酸中1种或2种以上的组合的可溶性溶液；所述表面改性的包覆型富锂材料，由外至内依次包括改性层、包覆层和富锂材料层，其中改性层包括S、P、Si、B、F中1种或2种以上的组合，包覆层包括金属氧化物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中为机械融合，时间为3 min以上；焙烧的温度为300-800℃，时间为1-12 h；金属M的氧化物为Ni、Co、Al、Mg、Ti、Fe、Cu、Cr、Mo、Zr、Ru、Sn、Zn、V、Mn相应氧化物中1种或2种以上的组合；

金属M的氧化物粉末的粒度为5-300nm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中富锂材料的制备方法为：将金属氧化物和锂盐按计量关系称量后，球磨、喷雾干燥，将得到的前躯体烧结，得到富锂材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，球磨在高速球磨机中进行；球磨时转速为800-1200 r/min，球磨时间为1-10 h；烧结的条件为400-650℃4-12 h，然后700-1000℃10-30 h。

7.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中干燥在200℃以下进行；焙烧的温度为300-800℃，时间为1-10 h。