[发明专利]一种稀土元素改性的锂离子电池正极材料及制备方法和应用

权利要求书

1.一种稀土元素改性锂离子电池正极材料，其特征在于：改性锂离子电池正极材料由稀土元素氧化物包覆和稀土元素掺杂共同作用；所述改性锂离子电池正极材料包覆层相、岩盐相和材料本体相三相复合，所述岩盐相位于包覆层相和材料本体相之间；岩盐相由元素掺杂诱导产生；包覆相和材料本体相的之间的材料近表面区域存在氧空位。

2.如权利要求1所述的稀土元素改性锂离子电池正极材料，其特征在于：所述稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，以及钇和钪中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的稀土元素改性锂离子电池正极材料，其特征在于：所述稀土元素优选为镧、铈、钕、镱、钇中的至少一种。

4.如权利要求2所述的稀土元素改性锂离子电池正极材料，其特征在于：所述稀土元素为镧、铈、钕、镱、钇中的至少一种与稀土元素的混合。

5.如权利要求1所述的稀土元素改性锂离子电池正极材料，其特征在于：所述锂离子电池正极材料为钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、硅酸锰锂、硅酸铁锂、磷酸铁锂、磷酸镍锂、磷酸钴锂、高镍三元材料、富锂材料中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的稀土元素改性锂离子电池正极材料，其特征在于：包覆层为稀土元素氧化物，其厚度为1-30nm，岩盐的厚度为1nm-500nm，稀土元素掺杂深度为1nm-2um。

7.一种制备如权利要求1～6任意一项所述的稀土元素改性锂离子电池正极材料的方法，其特征在于：包括以下步骤，

(Ⅰ)将一定量稀土元素化合物与锂离子电池正极材料均匀混合；

(Ⅱ)将经第Ⅰ步制得的粉末在空气或氧气中烧结，于200～800℃、优选为400～600℃、进一步优选为500～600℃热处理至少3小时、优选为4～6小时，制备得到经稀土元素改性的锂离子电池正极材料。

8.如权利要求7所述的一种稀土元素改性锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(Ⅰ)中稀土元素化合物为硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氯化物、氧化物中的一种或多种；按质量比计，加入的稀土元素与锂离子电池正极材料中的过渡金属的质量比为0.001-0.15：1、优选为0.003～0.05:1。

9.如权利要求7所述的一种稀土元素改性锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(Ⅰ)中混合的方式为固相混合和液相混合中的一种，液相混合时将稀土元素化合物粉末与锂离子电池正极材料在乙醇中均匀混合，蒸干乙醇获得混合粉末。

10.一种如权利要求1～6任意一项所述的稀土元素改性锂离子电池正极材料的应用，其特征在于：所述应用包括将其用于储能设备中。