[发明专利]一种富锂层状正极材料、其制备方法及由其形成的电池正极和电池

权利要求书

1.一种富锂层状正极材料，其特征在于，所述富锂层状正极材料具有如下化学通式：

Li_1.2Mn_0.6-x/2Ni_0.2-x/2Fe_xO_2-yCl_y，

其中，x的取值为0.01～0.05，y的取值为0.01～0.02。

2.根据上述所述的富锂层状正极材料，其特征在于，所述富锂层状正极材料为采用溶胶-凝胶法制备获得。

3.一种如权利要求1或2所述的富锂层状正极材料的制备方法，包括如下步骤：

1)凝胶前驱体的制备：加热蒸发溶解有硝酸盐、氯化铵和螯合剂的水溶液，形成凝胶前驱体；所述硝酸盐包括硝酸锰、硝酸镍、硝酸锂和硝酸铁；

2)煅烧：在400～500℃下煅烧至少2h，然后在850～950℃下煅烧至少5h，形成富锂层状正极材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述螯合剂选自柠檬酸；

和/或，所述水溶液的pH为6～8；

和/或，加热蒸发温度为60～85℃；

和/或，硝酸镍、硝酸锰、硝酸锂、硝酸铁和氯化铵的摩尔比是(0.1～0.2):(0.5～0.6):(1.2～1.4):(0.02～0.04):(0.01～0.02)；

和/或，在煅烧前还包括将所述凝胶前驱体真空干燥的步骤，真空干燥的温度至少为80℃。

5.一种采用如权利要求1～2任一项所述的富锂层状正极材料形成的电池正极。

6.一种电池正极，其特征在于，所述电池正极包括涂布层，所述涂布层中含有如权利要求5所述的富锂层状正极材料、PVDF和导电碳。

7.根据权利要求6所述的电池正极，其特征在于，正极材料、PVDF和导电碳的质量比为(5～10):(0.5～3)：1；

和/或，所述电池正极包括含碳铝箔，所述涂布层设于所述含碳铝箔上。

8.根据权利要求6所述的电池正极，其特征在于，所述涂布层为采用涂布液涂覆在所述含碳铝箔层上，干燥后形成；所述涂布液含有如权利要求5所述的富锂层状正极材料、PVDF和导电碳的NMP溶液。

9.根据权利要求6所述的电池正极，其特征在于，所述涂布层中富锂层状正极材料的负载量是1～2mg cm^-2。

10.一种电池，其特征在于，采用如权利要求5～9任一项所述的电池正极，电池负极为金属锂。