[发明专利]一种亚氧化钛包覆改性的正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种亚氧化钛包覆改性的正极材料，其特征在于，所述正极材料为LiNi_0.5Mn_1.5O₄，所述正极材料表面包覆有亚氧化钛，化学式为LiNi_0.5Mn_1.5O₄/Ti₄O₇。

2.一种如权利要求1所述的亚氧化钛包覆改性的正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备LiNi_0.5Mn_1.5O₄；

(2)在冰水浴下将TiCl₄溶于去离子水中，得到透明溶液；然后向所得透明溶液中加入氨水进行中和，并不断搅拌形成粘稠浆料直至PH值为中性，得到氧化钛溶胶；其中TiCl₄与去离子水的体积比为0.2～0.8；

(3)将步骤(1)所得LiNi_0.5Mn_1.5O₄加入步骤(2)所得氧化钛溶胶中并搅拌均匀，然后加入还原性物质进行水解沉淀；再经过滤和烘干后得到前驱体粉末；将所述前驱体粉末在缺氧环境下于800～900℃烧结3～5h，冷却后得到亚氧化钛包覆改性的正极材料；

其中，LiNi_0.5Mn_1.5O₄与TiCl₄的物质的量之比为(6～9)：1；所述还原性物质为KBH₄、HCHO、液氨锂和NaH₂PO₃中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述制备LiNi_0.5Mn_1.5O₄具体包括如下步骤：

a.将乙酸锂、乙酸镍、乙酸锰按Li：Ni：Mn＝1.05：0.5：1.5的摩尔比混合均匀，得到混合物；然后将螯合剂和分散剂加入上述混合物中，得到混合溶液；

b.将步骤a所得混合溶液在80～100℃的恒温水浴中搅拌蒸发掉多余水分，直至混合溶液变成绿色粘稠膏状物，得到LiNi_0.5Mn_1.5O₄前驱体；

c.将步骤b所得前驱体置于烧结炉中，首先从室温升温至400℃后保温60～90min，然后继续升温至900℃后保温2～10h，最后自然冷却后得到LiNi_0.5Mn_1.5O₄；其中升温速度为3～5℃/min。

4.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述氨水浓度为10～20g/mL。

5.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，步骤(3)所述缺氧环境包括氮气气氛、氦气气氛、氩气气氛，或者氢气与氩气混合气氛。

6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤a中所述螯合剂为H₂C₂O₄·2H₂O。

7.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤a中所述分散剂为乙二醇。