[发明专利]一种改性富镍三元材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性富镍三元材料，其特征在于：包括富镍三元材料基体和包覆于所述基体表面的包覆层，所述包覆层为双层结构，所述双层结构由内层的锰酸锂层和外层的镍锰酸锂层组成，所述包覆层在所述改性富镍三元材料中的含量ω以质量百分比计为：0.5％≤ω≤5％；

所述改性富镍三元材料的制备方法包括以下步骤：

S1：将镍钴锰前驱体与锂源加入到有机溶剂中，搅拌均匀，陈化，分离，干燥，在氧气气氛下进行煅烧处理，得到富镍三元材料基体；所述陈化时间为20～30h；所述干燥的温度为100～110℃，时间为3～5h；所述煅烧的温度为700～850℃，时间为6～10h；

S2：将S1所得富镍三元材料基体与Mn₂O₇和Na₂S₂O₈在氩气保护下进行球磨，球磨后的粉末用无水乙醇洗涤，经真空干燥后，再与锂源研磨混匀，烧结，得到锰酸锂包覆的富镍三元材料；所述烧结的温度为700～850℃，烧结的时间为6～9h；

S3：将用于制备镍锰酸锂的锂盐、镍盐和锰盐配制成混合盐溶液，加入所得锰酸锂包覆的富镍三元材料，搅拌，干燥，得预混料；

S4：将所得预混料在氧气气氛下依次进行低温煅烧和高温煅烧处理，得到锰酸锂和镍锰酸锂双层包覆的富镍三元材料，即改性富镍三元材料；所述低温煅烧温度为450～650℃，时间为3～5h；高温煅烧温度为700～900℃，时间为5～8h；所述低温煅烧升温速率为2～4℃/s；高温煅烧升温速率为4～6℃/s。

2.如权利要求1所述的改性富镍三元材料，其特征在于：所述富镍三元材料基体的化学通式为Li_aNi_1-m-nCo_mMn_nO₂，其中，1＜a＜1.1，0＜m＜0.2，0＜n＜0.2。

3.如权利要求1所述的改性富镍三元材料，其特征在于：所述富镍三元材料基体由镍钴锰前驱体镍钴锰氢氧化物制得，所述富镍三元材料基体的化学通式为Li(Ni_xCo_yMn_z)O₂，其中，x：y：z＝8:1:1或5:2:3或6:2:2，且x+y+z＝1。

4.如权利要求1所述的改性富镍三元材料，其特征在于：所述双层结构中，锰酸锂层与镍锰酸锂层的质量比为0.8～1.2：1。

5.如权利要求1所述的改性富镍三元材料，其特征在于：步骤S3中，所述搅拌的时间为0.5～1h；所述干燥的温度为80℃～120℃，时间为10～20h。

6.权利要求1至5任一项中所述的改性富镍三元材料在锂离子电池领域中的应用。