[发明专利]无钴层状正极材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种无钴层状正极材料，其特征在于，所述无钴层状正极材料为核壳结构，且形成所述核壳结构的外壳的材料包括氮化钛，形成所述核壳结构的内核的材料为单晶结构，

其中，形成所述内核的材料为LiNi_xMn_yO₂，其中，0.55≤x≤0.95，0.05≤y≤0.45；形成所述内核的材料颗粒尺寸为1～5微米；

在所述核壳结构中，所述氮化钛的含量为0.13～0.39％(wt)；所述氮化钛的颗粒尺寸为50～500nm，包覆有氮化钛的无钴层状正极材料的比表面积为0.1～0.8m2/g，残碱含量小于或等于0.5％，pH小于或等于12，且所述包覆有氮化钛的无钴层状正极材料在1C倍率循环50周后容量保持率高于99％。

2.一种制备权利要求1所述的无钴层状正极材料的方法，其特征在于，包括：

提供内核材料，其中，所述内核材料不包括钴且为单晶结构；

在所述内核材料的表面包覆钛的化合物，其中，所述钛的化合物中为四价钛；

将所述包覆后的所述内核材料进行氨气处理，以获得包覆有氮化钛的所述无钴层状正极材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述提供内核材料的步骤包括：

对前驱体混合物进行煅烧处理，以获得所述内核材料，其中，前驱体混合物包括锂的前驱体和镍锰的前驱体，且所述煅烧处理为800～1000摄氏度下10～15小时。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述钛的化合物包括二氧化钛和钛酸四丁酯中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述包覆的高温处理为400～700摄氏度下4～8小时；所述氨气处理为400～700摄氏度下3～5小时。

6.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、电解质和负极，其中，所述正极由权利要求1所述的无钴层状正极材料形成。