[发明专利]一种加热溶液法制备含掺杂元素的正极材料的方法

权利要求书

1.一种加热溶液法制备含掺杂元素的正极材料的方法，其特征在于，所述正极材料为单晶结构，其化学式为LiNi_xCo_yMn_1-x-y-zD_zO₂，x0.7，0y≤0.1，0z≤0.05，0≤1-x-y-z0.2，D为铝、钇、钛和钨中的一种，所述方法包括如下步骤：

(1)将锂源、镍源、钴源、锰源按上述化学式的摩尔比溶解于去离子水中，制得混合溶液A，所述混合溶液A的温度为50～70℃；

(2)将D源溶于酸性溶液中，得到混合溶液B；

(3)将所述混合溶液A、混合溶液B混合均匀，得到混合溶液C，将酸络合剂滴入所述混合溶液C中，调整pH为1.0～2.0；

(4)将所述混合溶液C加热使其分解，得到中间相前驱体；

(5)将所述中间相前驱体进行热处理，得到单晶形貌的正极材料，所述单晶形貌的正极材料的粒径为1～5um；

(6)将所述单晶形貌的正极材料进行湿法或者干法包覆处理，再次进行热处理，得到所述正极材料。

2.根据权利要求1所述的加热溶液法制备含掺杂元素的正极材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锂源为硝酸锂、氯化锂、乙酸锂中的一种，所述镍源为硝酸镍、氯化镍、乙酸镍中的一种，所述钴源为硝酸钴、氯化钴、乙酸钴中的一种，所述锰源为硝酸锰、氯化锰、乙酸锰中的一种，所述锂源的摩尔量为所述镍源、钴源、锰源摩尔量之和的1～1.2倍，所述混合盐溶液中金属离子的浓度为1～5mol/L。

3.根据权利要求1所述的加热溶液法制备含掺杂元素的正极材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述酸性溶液为硝酸、盐酸、乙酸中的一种，所述混合溶液B中金属离子的浓度为0.01～0.1mol/L。

4.根据权利要求1所述的加热溶液法制备含掺杂元素的正极材料的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述酸络合剂为甲酸、乙酸、乳酸、乙二胺四乙酸、水杨酸中的一种。

5.根据权利要求1所述的加热溶液法制备含掺杂元素的正极材料的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述混合溶液C的加热方式为：以20～50℃/min的升温速率升温至400～600℃，并在此温度保持30～120分钟的时间。

6.根据权利要求1所述的加热溶液法制备含掺杂元素的正极材料的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述热处理方式为：将所述中间相前驱体置于氧气气氛中烧结，所述烧结的温度为800～980℃，所述烧结的时间为10～15小时。

7.根据权利要求1所述的加热溶液法制备含掺杂元素的正极材料的方法，其特征在于，步骤(6)中，采用TiO₂、Al₂O₃、H₃BO₃中的一种作为包覆剂进行包覆处理，所述包覆剂的质量为所述单晶形貌的正极材料质量的0.01～10％。

8.根据权利要求1所述的加热溶液法制备含掺杂元素的正极材料的方法，其特征在于，步骤(6)中，所述热处理方式为：将包覆处理后的正极材料置于氧气气氛中烧结，所述烧结的温度为300～600℃，所述烧结的时间为5～8小时。