[发明专利]氟化物修饰的富镍三元复合电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氟化物修饰的富镍三元复合电极材料，其特征在于，其包括富镍三元复合电极材料以及修饰层；所述富镍三元复合电极材料包括如下原料制备：碳酸锂、碳酸镍、碳酸钴和碳酸锰，锂元素、镍元素、钴元素和锰元素的摩尔比为1.0～1.1∶0.6～0.8∶0.2～0.1∶0.2～0.1；所述修饰层为金属氟化物，所述金属氟化物通过包覆与掺杂的双重作用修饰所述富镍三元电极材料；所述金属氟化物占总电极材料质量百分比为1%～5%，

所述的氟化物修饰的富镍三元复合电极材料，由如下制备方法制得：

（1）依照摩尔比例将碳酸锂、碳酸镍、碳酸钴和碳酸锰混合，进行干混球磨，干混的转速为50~150转/分，球料比为1∶5，混料时间为5~15小时，得到电极料；

（2）将步骤（1）中得到的电极料置于氧气气氛炉中进行烧结，烧结温度为700℃～900℃，烧结时间12～24h，得到富镍三元电极材料；

（3）称取锆、锡、钼或铈的可溶性盐溶解于二次去离子水中，配制成0.001～0.2mol/L的溶液；

（4）称取步骤（2）得到的富镍三元电极材料加入（3）中所述的溶液中，充分搅拌，形成稳定的悬浊液，所述富镍三元电极材料的浓度为1～500g/L；

（5）根据金属氟化物的化学式的化学计量比，称取与步骤（3）中的金属元素相应量的氟化铵，并溶解于去离子水中，形成浓度为0.001～1mol/L的溶液；按照0.1～50ml/min的滴加速度，将配置好的氟化铵溶液滴入步骤（4）中的悬浊液中，边滴加边搅拌；

（6）待步骤（5）滴加完成后停止搅拌，静置，放于80～100℃的烘箱蒸干水分，得到干燥的前驱体；

（7）将步骤（6）得到干燥的前驱体至于氧气气氛炉中450～500℃的温度下烧结，得到具有氟化物修饰的富镍三元复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的氟化物修饰的富镍三元复合电极材料，其特征在于，所述锂元素、镍元素、钴元素和锰元素的摩尔比为1.04∶0.8∶0.1∶0.1。

3.根据权利要求1或2所述的氟化物修饰的富镍三元复合电极材料，其特征在于，所述金属氟化物占总电极材料的质量百分比为3%。

4.根据权利要求3所述的氟化物修饰的富镍三元复合电极材料，其特征在于，所述金属氟化物为氟化锆、氟化锡、氟化钼或氟化铈中的一种。

5.根据权利要求1所述的氟化物修饰的富镍三元复合电极材料，其特征在于，金属氟化物修饰层的厚度为0.5～50nm。

6.一种如权利要求1～5任一项所述的氟化物修饰的富镍三元复合电极材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

（1）依照摩尔比例将碳酸锂、碳酸镍、碳酸钴和碳酸锰混合，进行干混球磨，干混的转速为50~150转/分，球料比为1∶5，混料时间为5~15小时，得到电极料；

（2）将步骤（1）中得到的电极料置于氧气气氛炉中进行烧结，烧结温度为700℃～900℃，烧结时间12～24h，得到富镍三元电极材料；

（3）称取锆、锡、钼或铈的可溶性盐溶解于二次去离子水中，配制成0.001～0.2mol/L的溶液；

（4）称取步骤（2）得到的富镍三元电极材料加入（3）中所述的溶液中，充分搅拌，形成稳定的悬浊液，所述富镍三元电极材料的浓度为1～500g/L；

（5）根据金属氟化物的化学式的化学计量比，称取与步骤（3）中的金属元素相应量的氟化铵，并溶解于去离子水中，形成浓度为0.001～1mol/L的溶液；按照0.1～50ml/min的滴加速度，将配置好的氟化铵溶液滴入步骤（4）中的悬浊液中，边滴加边搅拌；

（6）待步骤（5）滴加完成后停止搅拌，静置，放于80～100℃的烘箱蒸干水分，得到干燥的前驱体；

（7）将步骤（6）得到干燥的前驱体至于氧气气氛炉中450～500℃的温度下烧结，得到具有氟化物修饰的富镍三元复合电极材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（7）得到的具有氟化物修饰的富镍三元复合电极材料为α-NaFeO₂层状结构。