[发明专利]用钒离子和钠离子共同取代的三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用钒离子和钠离子共同取代的锂离子电池三元正极材料，其特征在于，其化学式为Li_1-xNa_x[Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2]_1-yV_y]O₂，其中，0.005≤x≤0.02，0.005≤y≤0.02。

2.如权利要求1所述的钒离子和钠离子共同取代的锂离子电池三元正极材料，其特征在于，所述x的值为0.005、0.01或0.02；所述y的值为0.005、0.01或0.02。

3.权利要求1或2所述的钒离子和钠离子共同取代的锂离子电池三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)：称取360～366重量份数的氢氧前驱体Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2(OH)₂，172.9～175.4重量份数的氢氧化锂，1.82～7.28重量份数的五氧化钒，1.68～6.72重量份数的碳酸氢钠，震荡混合均匀；

步骤2)：将步骤1)震荡混合的样品中加入酒精，研磨至酒精完全挥发，得到粉末前驱体混合物；

步骤3)：将步骤2)所得的粉末前驱体混合样品压制成块状；

步骤4)：将步骤3)压制好的样品在含O₂的气氛中煅烧，首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到850～950℃保温10～15小时，降至室温后即得钒离子和钠离子共同取代的锂离子电池三元正极材料。

4.如权利要求3所述的钒离子和钠离子共同取代的锂离子电池三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的压力为4MPa。

5.如权利要求3所述的钒离子和钠离子共同取代的锂离子电池三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述x＝0.005，y＝0.005时，步骤1)中原料的重量份数为：氢氧前驱体366份，氢氧化锂175.4份，五氧化钒1.82份，碳酸氢钠1.68份；步骤4)中煅烧的工艺参数为：首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到850℃保温10小时；

所述x＝0.005，y＝0.01时，步骤1中原料的重量份数为：氢氧前驱体364份，氢氧化锂175.4份，五氧化钒3.64份，碳酸氢钠1.68份；步骤4)中煅烧的工艺参数为：首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到850℃保温10小时；

所述x＝0.005，y＝0.02时，步骤1中原料的重量份数为：氢氧前驱体360份，氢氧化锂175.4份，五氧化钒7.28份，碳酸氢钠1.68份；步骤4)中煅烧的工艺参数为：首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到850℃保温10小时；

所述x＝0.01，y＝0.005时，步骤1中原料的重量份数为：氢氧前驱体366份，氢氧化锂174.6份，五氧化钒1.82份，碳酸氢钠3.36份；步骤4)中煅烧的工艺参数为：首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到850℃保温10小时；

所述x＝0.02，y＝0.005时，步骤1中原料的重量份数为：氢氧前驱体366份，氢氧化锂172.9份，五氧化钒1.82份，碳酸氢钠6.72份；步骤4)中煅烧的工艺参数为：首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到850℃保温10小时；

所述x＝0.01，y＝0.005时，步骤1中原料的重量份数为：氢氧前驱体366份，氢氧化锂174.6份，五氧化钒1.82份，碳酸氢钠3.36份；步骤4)中煅烧的工艺参数为：首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到900℃保温10小时；

所述x＝0.01，y＝0.005时，步骤1中原料的重量份数为：氢氧前驱体366份，氢氧化锂174.6份，五氧化钒1.82份，碳酸氢钠3.36份；步骤4)中煅烧的工艺参数为：首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到950℃保温10小时；

所述x＝0.01，y＝0.005时，步骤1中原料的重量份数为：氢氧前驱体366份，氢氧化锂174.6份，五氧化钒1.82份，碳酸氢钠3.36份；步骤4)中煅烧的工艺参数为：首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到900℃保温12小时；

所述x＝0.01，y＝0.005时，步骤1中原料的重量份数为：氢氧前驱体366份，氢氧化锂174.6份，五氧化钒1.82份，碳酸氢钠3.36份；步骤4)中煅烧的工艺参数为：首先升温到530～570℃并保温3～5小时，接着升温到900℃保温15小时。