[发明专利]层状富锂锰氧化物正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种层状富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：在锂离子电池层状富锂锰氧化物正极材料前驱体制备过程中，加入改性材料的原材料前驱体，然后高温热处理得到层状富锂锰氧化物正极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述层状富锂锰氧化物正极材料为xLi₂MnO₃-(1-x)LiMO₂，其中，M选自Ni、Co、Mn、Cr和Fe中的至少一种；0≤x≤1，优选地，0.1≤x≤0.8。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述层状富锂锰氧化物正极材料的改性材料为金属Ni；

优选地，所述改性材料的原料前驱体的加入量使得金属镍的掺杂量相对于所述层状富锂锰氧化物正极材料的摩尔比为0.01～0.1，优选为0.01～0.06。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体的制备方法选自喷雾法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、燃烧法、固相法和熔融盐法中的至少一种；

优选地，所述高温热处理的气氛为氧气、空气和真空中的至少一种；所述热处理的温度为400～1400℃；热处理的时间为0.5～72小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述层状富锂锰氧化物正极材料前驱体和所述改性材料的原材料前驱体所采用的原材料各自独立地选自醋酸盐、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、草酸盐和金属氧化物中的至少一种。

6.由权利要求1～5任意一项所述的方法制备的层状富锂锰氧化物正极材料。

7.一种锂离子电池正极，其特征在于：采用权利要求6所述的正极材料作为正极材料，并与导电剂混合后进行球磨，得到混合料，然后将混合料和粘结剂混合形成浆料，将浆料涂抹在铝箔上，烘干后，得到锂离子电池正极。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述导电剂选自石墨、乙炔黑、Super P、碳纳米管、石墨烯和科性黑中的至少一种；

以所述浆料的总重量为基础，所述的导电剂含量为的2wt％～30wt％；

优选地，所述粘结剂选自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈，丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和海藻酸钠中的至少一种；

以所述浆料的总重量为基础，所述粘结剂的用量为1wt％～30wt％。

9.根据权利要求7所述的锂离子电池正极，其特征在于，所述球磨时，球料的质量比为5:1～300:1；球磨转速为100转/分钟-800转/分钟；球磨时间为0.5小时-48小时；球磨气氛选自空气、氧气、氮气、氢气、氩气、二氧化碳和氦气中的至少一种。

10.一种锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池包括正极、可以脱嵌锂离子的负极以及介于所述负极和正极之间的电解质，其中，所述正极为权利要求7-9中任意一项所述的锂离子电池正极。