[发明专利]多元素混合掺杂包覆改性三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多元素混合掺杂包覆改性三元正极材料，其化学式为Li(Ni_xCo_yMn_z)_1-a-bM_aM’_bN_cO_2+c；其中，掺杂金属离子M的半径与锂离子接近，选自Mg²⁺、Sc³⁺、、Y³⁺、Nb⁵⁺、In³⁺、Sn⁴⁺、Ce⁴⁺、Eu³⁺、Gd³⁺、Er³⁺、Ta⁴⁺中的一种或多种；掺杂金属离子M’的半径与三元材料中的过渡金属离子(Ni³⁺、Mn⁴⁺、Co³⁺)的半径接近，选自Al³⁺、Ti⁴⁺、Ge⁴⁺、W⁶⁺、V⁵⁺的一种或多种；N为三元材料表面包覆的元素，选择含有Al³⁺、B³⁺、Zr⁴⁺、Ti⁴⁺、Ge⁴⁺、W⁶⁺、V⁵⁺化合物的一种或多种；0.5≤x≤0.9，0<y≤0.4，0<z≤0.4，x+y+z＝1，0.0001≤a≤0.01，0.0001≤b≤0.01且a/2≤b≤2a，0.0001≤c≤0.01。

2.根据权利要求1所述的一种多元素混合掺杂包覆改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下歩骤：

(1)按照化学式Li(Ni_xCo_yMn_z)_1-a-bM_aM’_bN_cO_2+c各元素摩尔比，分别称取适量的含有镍钴锰的三元素的前驱体、锂源、含M及M’的离子化合物，其中，锂源按照化学式计量比过量1-10％；进行充分混合，得到混合物A。

(2)把步骤(1)制备的混合物A，放置于高温烧结炉中，在氧化气氛下进行一次烧结，经过自然冷却、破碎后，得到一次烧结产物B。

(3)按照化学Li(Ni_xCo_yMn_z)_1-a-bM_aM’_bN_cO_2+c元素摩尔比，称取一定量的含N化合物，加入到步骤(2)得到一次烧结产物B中，加入一定量的溶剂，均匀充分混合，经过进一步的干燥后，得到混合物C。

(4)把步骤(3)制备的混合物C，放置于高温烧结炉中，在氧化气氛下进行二次烧结，然后经过自然冷却、破碎、筛分后，得到金属阳离子M和M’共掺杂、N氧化物包覆的三元正极材料Li(Ni_xCo_yMn_z)_1-a-bM_aM’_bN_cO_2+c。

3.根据权利要求2所述的一种多元素混合掺杂包覆改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述含有镍钴锰三元素的前驱体，可以为包含有镍钴锰三元素的氢氧化物、碳酸盐中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种多元素混合掺杂包覆改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述锂源为含有锂元素的碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂中的一种或多种。