[发明专利]一种钛修饰富锂氧化物正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钛修饰富锂氧化物正极材料，其特征在于，所述钛修饰富锂氧化物正极材料的化学式为xLi₂MnO₃-(1-x)Li_1+yTM_1-y-zTi_zO₂ ，TM＝Mn、Ni、Co中的至少一种，0.01≤x≤0.5，0.01≤y≤0.3，0z≤0.1；

包括以下步骤：

(1)将含有过渡金属的前驱体与钛源、尿素、溶剂混合均匀，在150℃下进行热处理，反应结束后随炉冷却，过滤洗涤制得粉体；

(2)将步骤(1)制得的粉体与锂盐、钠盐和钾盐混合均匀，在700～1000℃下进行热反应，反应结束后随炉冷却，水洗除去杂质，干燥后，制得钛原子修饰富锂氧化物正极材料粉末；

所述步骤(1)中钛源为钛酸四丁酯。

2.如权利要求1所述的钛修饰富锂氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将含有过渡金属的前驱体与钛源、尿素、溶剂混合均匀，在150℃下进行热处理，反应结束后随炉冷却，过滤洗涤制得粉体；

(2)将步骤(1)制得的粉体与锂盐、钠盐和钾盐混合均匀，在700～1000℃下进行热反应，反应结束后随炉冷却，水洗除去杂质，干燥后，制得钛原子修饰富锂氧化物正极材料粉末。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含有过渡金属的前驱体为过渡金属的碳酸盐或过渡金属的氢氧化物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含有过渡金属的前驱体为TMCO₃或TM(OH)₂，TM为Mn、Ni、Co中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中溶剂为无水乙醇；所述步骤(2)中锂盐为乙酸锂、碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、氯化锂中的至少一种；所述步骤(2)中钠盐为氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种；所述步骤(2)中钾盐为氯化钾和碳酸钾中的至少一种；所述步骤(1)中钛源为钛酸四丁酯。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含有过渡金属的前驱体与尿素的摩尔比为1：(1～10)；所述步骤(1)中含有过渡金属的前驱体与溶剂的质量体积比为1g：(5-50ml)。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含有过渡金属的前驱体、锂盐、钠盐、钾盐的摩尔比为(1～10)：1：(1～5)：(1～10)。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含有过渡金属的前驱体和钛源的摩尔比为1：(0.001～0.01)。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中热处理的时间为5～15h；所述步骤(2)中热反应的时间为8～24h。

10.如权利要求1所述的钛修饰富锂氧化物正极材料作为正极材料在锂离子电池领域中的应用。