[发明专利]锂离子四元正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池四元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性锰盐的混合溶液和氢氧化铝胶体溶液及碱溶液进行共沉淀反应，制备得到四元过渡金属氢氧化物前驱体，将四元过渡金属氢氧化物前驱体和锂源混合烧结，得到锂离子电池四元正极材料。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池四元正极材料的制备方法，其特征在于，四元过渡金属氢氧化物前驱体和锂源在450-550℃烧结2-4h，然后再升温至700-900℃烧结12-20h，得到锂离子电池四元正极材料。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池四元正极材料的制备方法，其特征在于，四元过渡金属氢氧化物前驱体和锂源在480-520℃烧结3h，然后再升温至750-850℃烧结15h，得到锂离子电池四元正极材料。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池四元正极材料的制备方法，其特征在于，四元过渡金属氢氧化物前驱体和锂源的摩尔比为1:1-1.1，优选为1:1.05。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池四元正极材料的制备方法，其特征在于，可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性锰盐以及氢氧化铝胶体的摩尔比x:y:z:w为(0.6-0.9)：(0.03-0.15)：(0.01-0.05)：(0.01-0.05)，且x+y+z+w＝1；

优选地，所述可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性锰盐均各自独立的选自硫酸化合物、硝酸化合物或氯化合物中的至少一种；

优选地，所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂或醋酸锂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池四元正极材料的制备方法，其特征在于，进行共沉淀时，体系的反应温度为50-60℃，pH为10.5-11.5；

优选地，体系的反应物浓度为55℃，pH为11。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池四元正极材料的制备方法，其特征在于，可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性锰盐的混合溶液中，过渡金属盐的质量浓度为1.5-2.5mol/L，优选为2mol/L；

优选地，氢氧化铝胶体溶液的质量浓度为0.1-0.15mol/L，优选为0.11mol/L；

优选地，进行共沉淀时，可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性锰盐的混合溶液和氢氧化铝胶体溶液的体积比为3-4:2，优选为3.5:2；

优选地，所述碱溶液包括氨水和/或氢氧化钠溶液；

优选地，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为3.5-4.5mol/L，优选为4mol/L。

8.根据权利要求1-7任一项所述的锂离子电池四元正极材料的制备方法，其特征在于，所述氢氧化铝胶体按照以下步骤制备而成：

将可溶性铝盐溶解于水中，滴加碱溶液，控制体系的pH为8-9，得到氢氧化铝胶体溶液；

优选地，所述碱溶液为浓氨水。

9.一种锂离子电池四元正极材料，其特征在于，根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求9所述的锂离子电池四元正极材料。