[发明专利]一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料，其特征在于，在钴镍锰酸锂中，使用镧元素替位钴元素掺入晶格，镁元素替位锂元素掺入晶格，形成Li_1.05-xMg_xNi_1-2y-zCo_yMn_yLa_zO₂正极材料，其中，0<x <0.05,0<y≤0.1,0<z≤0.05。

2.一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，使用镍盐、钴盐、锰盐、锂盐、镧盐和镁盐作为原料，采用沉淀剂和螯合剂作为添加剂，水性溶液为化学反应制得前驱体，在经过烧结，形成镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料，具体制备步骤如下：

（1）将镁盐、镍盐、钴盐、锰盐、镧盐粉末，按照化学计量比x：1-2y-z：y：y：z称取，并将镁盐、镍盐、钴盐、锰盐、镧盐加入搅拌机中，高速搅拌，混合均匀，得到混合粉料；

（2）按照化学计量比1：0.2-0.6：0.05-0.15称量锂盐、螯合剂、沉淀剂，取离子水适量，将螯合剂、去离子水混合，搅拌均匀，得到螯合剂溶液；

（3）将所述混合粉料按照化学计量比1.05：1加入螯合剂溶液，得到镁、镍、钴、锰、镧的混合溶液，向所述混合溶液中加入沉淀剂，搅拌均匀后，调节PH=11-12，得到螯合碱性溶液；

（4）将所述螯合碱性溶液在水浴温度为50-60℃，水浴加热30-40分钟处理后，得到NCM前驱体浆料，将所述NCM前驱体浆料在90-100℃下低温烘干，得到前驱体材料；

（5）将前驱体材料与锂盐充分混合研磨，经过预烧、烧结，自然冷却至室温，得到镁镧共掺杂的高镍三元正极材料。

3.根据权利要求1所述的一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍盐为氯化镍、硫酸镍、碳酸镍、硝酸镍、溴化镍、氟化镍中的一种，所述钴盐为氯化钴、硫酸钴、碳酸钴、硝酸钴、钴酸钠、溴化钴、氟化钴中的一种，所述锰盐为氯化锰、碳酸锰、硫酸锰、硝酸锰、锰酸钠、溴化锰、氟化锰中的一种，所述锂盐为碳酸锂。

4.根据权利要求2所述的一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述镁盐为硝酸镁或水合硝酸镁晶体，所述镧盐为硝酸镧或水合硝酸镧晶体。

5.根据权利要求1所述的一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为氢氧化钠、碳酸钠的一种。

6.根据权利要求1所述的一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述螯合剂为氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌速度为200-800rpm。

8.根据权利要求1所述的一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述预烧温度为380-420℃，预烧时间为1-3小时，所述烧结温度为800-860℃，烧结时间为2-6小时。

9.根据权利要求1所述的一种镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述镧、镁共掺杂高镍三元锂电池正极材料的晶体粒径为20-70微米。