[发明专利]一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)制备沉淀剂溶液：将沉淀剂溶解于去离子水中配置成摩尔浓度为0.5～2mol/L的溶液；再加入焦磷酸根化合物，搅拌至完全溶解，即可得到沉淀剂溶液；所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸钾；所述焦磷酸根化合物与所述沉淀剂的摩尔比为1～10：100；

(2)制备金属盐溶液：将锰盐化合物、镍盐化合物和钴盐化合物溶解于去离子水中，配制成浓度为0.5～2mol/L的金属盐溶液；

(3)制备磷掺杂的镍钴锰碳酸盐前驱体：搅拌条件下将金属盐溶液和沉淀剂溶液逐滴加入至去离子水中，经过沉淀反应即可制备得到磷掺杂的镍钴锰化合物前驱体；

(4)制备磷掺杂富锂锰基正极材料：将磷掺杂的镍钴锰化合物前驱体与锂盐均匀混合，先经过预烧、再经过高温烧结即可制备得到磷掺杂富锂锰基正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中焦磷酸根化合物包括焦磷酸钠、焦磷酸钾中的一种或两种的混合。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)锰盐化合物包括硫酸锰、氯化锰、乙酸锰或硝酸锰，所述镍盐化合物包括硫酸镍、氯化镍、乙酸镍或硝酸镍，所述钴盐化合物包括硫酸钴、氯化钴、乙酸钴或硝酸钴。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中通过控制金属盐溶液和沉淀剂溶液的滴加速度使反应体系的pH值为7～8。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌的速度为800～1500r/min，反应温度为50～70℃，反应时间为10～30h；反应得到悬浊液先经过去离子水洗涤，再经过过滤、干燥即可制备得到磷掺杂的镍钴锰碳酸盐前驱体。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中磷掺杂的镍钴锰化合物前驱体与锂盐摩尔比为1:1～1:2，所述锂盐包括氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、乙醇锂、甲酸锂或碳酸锂中的一种或多种混合。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用磷掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中预烧过程具体为：以3～5℃/min的升温速率升温至400～550℃，然后经过3～5h的预烧；高温烧结过程具体为：以3～5℃/min的升温速率继续升温至700～900℃，烧结10～20h。

8.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，采用如权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备得到。