[发明专利]一种三层核壳结构正极材料，制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.一种三层核壳结构正极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：

制备溶胶步骤：将锂源、钛源、铝源、磷酸盐在溶剂中制成溶胶；

制备凝胶步骤：使所述溶胶包裹在Al(OH)₃包覆的三元正极材料前驱体或Al₂O₃包覆的三元正极材料上，并将溶胶处理成凝胶；

凝胶煅烧步骤：将所述凝胶在含氧气氛中煅烧，得到三层核壳结构正极材料；

其中，该三层核壳结构正极材料由内至外依次为：三元正极材料内核、包覆所述三元正极材料内核的氧化铝层、和包覆所述氧化铝层的快离子导体层，所述氧化铝层的组成材料是氧化铝，所述快离子导体层的组成材料是快离子导体，所述所述快离子导体为Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃ ，0＜x ≤ 0.5。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述制备溶胶步骤中，将一定质量的可溶性锂源、可溶性钛源、可溶性铝源、可溶性磷酸盐溶于水或有机溶剂中，加入一定量胶凝剂，调节pH至6~8，制得溶胶。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述制备凝胶步骤中，将Al(OH)₃包覆的三元正极材料前驱体或Al₂O₃包覆的三元正极材料投入到所述溶胶中，使溶胶包裹所述Al(OH)₃包覆的三元正极材料前驱体或Al₂O₃包覆的三元正极材料，再加热将溶胶中的溶剂挥发，得到凝胶。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Al(OH)₃包覆的三元正极材料前驱体是通过如下方法制得：

将三元正极材料的前驱体投到由Al³⁺参与的双水解反应体系中形成三元正极材料前驱体悬浮液，双水解反应生成的Al(OH)₃以所述三元正极材料前驱体悬浮颗粒为载体沉积下来，得到Al(OH)₃包覆的三元正极材料前驱体沉淀物。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三元正极材料前驱体为：镍钴锰正极材料前驱体Ni_aCo_bMn_c(OH)₂，其中0a,b,c1，a+b+c=1；或镍钴铝正极材料前驱体Ni_aCo_bAl_c(OH)₂，其中0.7≤a≤0.9，0.05≤b≤0.2, a+b+c=1。