[发明专利]一种层状无钴正极材料、其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种层状无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将锂盐、镍源、锰源、掺杂剂与溶剂混合后，进行湿法球磨，所述湿法球磨的转速为2000r/min～3000r/min，时间为1h～2h，得到混合浆料；

(2)采用所述的混合浆料进行喷雾干燥，得到前驱体；

(3)对所述的前驱体在空气气氛中进行一次煅烧，所述一次煅烧的温度为800℃～950℃，得到层状无钴正极材料，所述层状无钴正极材料的化学通式为Li_aNi_bMn_cM_dO₂，其中1.0≤a≤1.2，0≤b≤1.0，0≤c≤1.0，b+c＝1，0.002d≤0.01；

其中，掺杂剂中的掺杂元素M为Zr、Sr、Ta、W和Y中的至少一种；

所述方法还包括在步骤(3)之后，对层状无钴正极材料进行包覆处理，所述包覆处理包括：将层状无钴正极材料与包覆剂混合，在空气气氛中二次煅烧，所述包覆剂包括Al₂O₃、ZrO₂和WO₃中的至少一种，所述层状无钴正极材料与所述包覆剂的质量比为100:(0.12～0.4)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掺杂元素M为Zr，或者Zr和Sr的组合，或者Zr和Ta的组合，或者W和Y的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掺杂剂为M的氧化物和/或M的盐类。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述掺杂剂为M的氧化物。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述镍源选自镍盐或镍的氧化物中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述镍源为NiO。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述锰源选自锰盐或锰的氧化物中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述锰源为Mn₃O₄。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述锂盐包括Li₂CO₃和/或LiOH。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述一次煅烧的时间为6h～20h。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述一次煅烧的时间为8h～15h。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次煅烧的温度为300℃～900℃。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述二次煅烧的温度为500℃～800℃。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次煅烧的时间为3h～10h。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述二次煅烧的时间为4h～7h。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层状无钴正极材料在包覆处理前进行粉碎和过筛的步骤。