[发明专利]一种IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料及其制备

权利要求书

1.一种IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下，

(1)将可溶性锂盐、可溶性钛盐、可溶性M盐、可溶性镍盐以及可溶性含氟盐按照化学计量比例溶于无水乙醇/水混合溶液中，混合均匀得到金属盐溶液；

(2)在搅拌条件下，先向金属盐溶液中加入络合剂溶液，随后加入阴离子表面活性剂，并用氨水将混合溶液的pH值调至7～9；

(3)在搅拌条件下，将pH为7～9的混合溶液蒸发形成凝胶，并对凝胶进一步干燥获得干凝胶；

(4)干凝胶先在300℃～500℃下低温预烧2h～6h，将低温预烧的产物磨成粉末后再在700℃～900℃下高温煅烧6h～12h，得到IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料；

其中，络合剂溶液是草酸、柠檬酸或柠檬酸三铵的乙醇溶液，络合剂的摩尔数与金属盐溶液中Ti、M和Ni的金属离子摩尔数之和比为(1.1～1.5):1；所述正极材料的化学式记为Li_1+aTi_bM_cNi_dO_2-eF_2e，0.1a0.3，0.1b0.4，0.1c0.4，0.2d0.4，e＝0或者0.05e0.15，M＝Cr、Mo或W，且a+4b+6c+2d＝2.96。

2.根据权利要求1所述的IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料的制备方法，其特征在于：所述可溶性锂盐为碳酸锂、乙酸锂、草酸锂、硝酸锂或者氢氧化锂；所述可溶性钛盐为钛酸四丁酯、钛酸乙酯或者四乙氧基钛；所述可溶性M盐为相应金属元素的硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐或者酸氨化合物；所述可溶性镍盐为硫酸镍、氯化镍、硝酸镍或者醋酸镍；所述可溶性含氟盐为氟化镍、氟化锂、氟化氢铵或者氟化铵。

3.根据权利要求1所述的IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料的制备方法，其特征在于：金属盐溶液中，Ti、M和Ni的金属离子浓度之和为0.2mol/L～2mol/L。

4.根据权利要求1所述的IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料的制备方法，其特征在于：无水乙醇/水混合溶液中，无水乙醇与水的体积比为(9～5):1。

5.根据权利要求1所述的IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料的制备方法，其特征在于：阴离子表面活性剂在混合溶液中的浓度为1g/L～10g/L。

6.根据权利要求1所述的IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，搅拌速率为200r/min～500r/min，蒸发温度为60℃～90℃，干燥温度为80℃～120℃。

7.根据权利要求1所述的IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料的制备方法，其特征在于：低温预烧和高温煅烧过程中分别通入50mL/min～500mL/min的空气、氧气、氮气或氩气。