[发明专利]一种双功能界面锂离子电池富镍单晶正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种双功能界面锂离子电池富镍单晶正极材料，其特征在于，所述双功能界面为AlPO₄-Li₃PO₄包覆层，包覆在富镍单晶正极材料的表面，所述包覆层厚度为3-5 nm；所述富镍单晶正极材料粒径为1-10 µm；所述富镍单晶正极材料为LiNiO₂或LiNi_xCo_yMn_1-x-yO_2，x+y1，x0.5；

所述的双功能界面锂离子电池富镍单晶正极材料通过包括以下步骤的制备方法得到：

1）取化学计量比的铝源、磷酸盐溶于溶剂中搅拌，至出现白色沉淀，然后加入单晶正极材料；步骤1）控制铝源、磷酸盐的Al:P摩尔比为1：1.05-1.3；采用分步沉淀的方式，具体是将磷酸盐采用分步加入的方式：先按照Al:P摩尔比=1：1-1.01，将铝源、磷酸盐溶于一定量的溶剂中搅拌，直到出现白色沉淀，继续加入剩余量磷酸盐继续搅拌，然后加入单晶正极材料；所选用的溶剂为离子液体，离子液体的阳离子为咪唑阳离子，阴离子为Cl^-、BF₄^-、PF₆^-的离子液体；

2）在室温下以500 -800r/min 的速度搅拌5-10 min，然后转移到120-200 ℃的烘箱干燥4-6 h；

3）将步骤2）得到的前驱体研磨，氧气气氛下500-750 ℃煅烧3-10 h，冷却到室温，即获得产物；所述煅烧采用微波辅助，具体是将研磨产物置于微波焙烧炉中，控制微波系统功率200-300W，在500-750 ℃煅烧3-10 h；所述煅烧采用分段升温的方式，首先升温至300-400℃，保持1-2h；然后升温至500-750 ℃，保持2-9h。

2.根据权利要求1所述的双功能界面锂离子电池富镍单晶正极材料，其特征在于，所述富镍单晶正极材料与包覆材料中的AlPO₄的质量配比为80-300:1。

3.根据权利要求2所述的双功能界面锂离子电池富镍单晶正极材料，其特征在于，所述富镍单晶正极材料与包覆材料中的AlPO₄的质量配比为100-200：1。

4.根据权利要求1所述的双功能界面锂离子电池富镍单晶正极材料，其特征在于，步骤1）控制铝源、磷酸盐的Al:P摩尔比为1：1.1-1.2。

5.根据权利要求1所述的双功能界面锂离子电池富镍单晶正极材料，其特征在于，所述离子液体阳离子选自EMIM⁺、BMIM⁺。

6.根据权利要求5所述的双功能界面锂离子电池富镍单晶正极材料，其特征在于，所述离子液体选自1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。