[发明专利]一种锂离子电池氧化物正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、核前驱体制备：配制Ni源化合物、Co源化合物、M1源化合物和M3源化合物的第一混合水溶液，将所述第一混合水溶液、碳酸盐溶液、氨水进行混合，在碱性条件下，反应得到核前驱体Ni_1-x-y-zCo_xM1_yM3_zCO₃；其中，M1选自Mn和/或Al；M3选自Mg、Zr、Al、Sc、Ti、W、Sr、Nb、Si、Y、La、Ta、Cs、Ce、Ga、Sn、Er、V、Sm、Mo中的至少一种；x、y、z为摩尔分数，x0，0.01≤y≤0.10，0≤z≤0.02，0.60≤1-x-y-z≤0.96；

步骤2、壳前驱体制备：配制Ni源化合物、Co源化合物、M2源化合物和M4源化合物的第二混合水溶液，与所述核前驱体Ni_1-x-y-zCo_xM1_yM3_zCO₃、氨水、NaOH溶液混合，在所述核前驱体表面沉淀壳前驱体Ni_1-m-n-tCo_mM2_nM4_t(OH)₂，得到具有核壳结构的前驱体；其中，m、n、t为摩尔分数，m0，0.2≤n≤0.4，0≤t≤0.02，0.30≤1-m-n-t≤0.70。

步骤3、烧结：将所述步骤2所得物具有核壳结构的前驱体与锂源、水溶性烧结助剂，混合研磨后，研磨均匀后，进行烧结，烧结完成后，再进行降温退火处理，降温至室温，得到目标产物，其化学式为：

[Li_a(Ni_1-x-y-zCo_xM1_yM3_z)O₂]_d·[Li_s(Ni_1-m-n-tCo_mM2_nM4_t)O₂]_1-d

Li_a(Ni_1-x-y-zCo_xM1_yM3_z)O₂为所述锂离子电池氧化物正极材料的核的化学式，Li_s(Ni_1-m-n-tCo_mM2_nM4_t)O₂为所述锂离子电池氧化物正极材料的壳的化学式；所述M2选自Mn和/或Al；所述M4选自碱金属元素、碱土金属元素、第IIIA族元素、第IVA族元素、过渡金属及稀土元素中的一种或多种；其中，m、n、a、s、t、d为摩尔分数，m0，0.2≤n≤0.4，0≤t≤0.02，0.30≤1-m-n-t≤0.70，1.01≤a≤1.07，1.01≤s≤1.07，0.70≤d≤1。

2.根据权利要求1所述锂离子电池氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3还包括第二次烧结、将上述步骤3烧结所得物进行清洗，清洗后与水溶性烧结助剂混合研磨后，进行烧结。

3.根据权利要求1所述锂离子电池氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1和2中，在分散剂存在下反应，所述分散剂为表面活性剂、聚乙烯醇、聚甘油中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求3所述锂离子电池氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙二醇。

5.根据权利要求1所述锂离子电池氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述M3和M4独立地选自Sc、Zr、V、Ti、Sm、Cs、Mo、W、Ta、Sr、Mg、Nb、Al中的至少一种。