[发明专利]阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料，其特征在于，化学式为LiNi_1-x-y-αCo_xMn_yMαO_2-βF_β，0≤x≤0.4，0≤y≤0.4，0.6≤1-x-y-α≤1，0≤α≤0.05，0≤β≤6α；其中M为掺杂阳离子，其外壳层具有d⁰电子构型。

2.根据权利要求1所述的一种阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料，其特征在于，掺杂阳离子M为Ti⁴⁺，V⁵⁺，Zr⁴⁺，Nb⁵⁺，W⁶⁺或Mo⁶⁺。

3.根据权利要求1所述的离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料，其特征在于，α与β的比值为1:0.5-6。

4.一种权利要求1所述的阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，将三元正极材料前躯体、含有d⁰电子构型的M阳离子盐和氟化物，加入分散介质研磨混合均匀；

步骤S2，向步骤S1的混合料中添加锂源，研磨均匀后干燥；

步骤S3，在氧气或空气气氛下进行高温烧结，冷却后得到阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料。

5.根据权利要求4所述的阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，前躯体、含有d⁰电子构型的M阳离子盐和氟化物按摩尔比1:0.0025-0.05:0.00125-0.3混合；前躯体与锂源的摩尔比为1:1-1.1。

6.根据权利要求4所述的阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，含有d⁰电子构型的M阳离子盐中，掺杂阳离子M为Ti⁴⁺，V⁵⁺，Zr⁴⁺，Nb⁵⁺，W⁶⁺或Mo⁶⁺。

7.根据权利要求6所述的阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，Mo源采用四水合七钼酸铵或三氧化钼；W源采用钨酸铵或三氧化钨；Ti源为钛酸四丁酯或二氧化钛；V源采用钒酸铵或五氧化二钒；Zr源采用氧氯化锆或硝酸氧锆；Nb源采用五氧化二铌或草酸铌。

8.根据权利要求4所述的阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，氟化物为氟化铵或氟化锂；分散介质为乙醇、水或异丙醇，前躯体与分散介质的质量比为5-10:1，且混料时间为0.5-2h。

9.根据权利要求4所述的阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，研磨时间为0.5-6h，干燥时间为0.5-2h，干燥温度为60℃-130℃。

10.根据权利要求4所述的阳离子与氟阴离子双掺杂改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，高温烧结工艺为：升温至450℃-500℃烧结3-5h，然后升温至700℃-850℃烧结2-20h；升温速率为3-5℃/min。