[发明专利]一种双包覆富锂锰基正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种双包覆富锂锰基正极材料，其特征在于，所述材料内部为富锂锰基正极材料，内包覆为偏磷酸锂，外包覆为硫化的碳层；所述富锂锰基正极材料的化学通式为xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂；式中M为Mn、Co、Ni中的至少一种；0.1≤x≤0.9，所述双包覆富锂锰基正极材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将富锂锰基前驱体与锂源球磨混合均匀，然后煅烧后冷却，得到富锂锰基正极材料；

（2）将烷基磷酸酯与溶剂a混合超声搅拌得到混合溶液b；

（3）将步骤（1）所得富锂锰基正极材料与混合溶液b球磨混合均匀后，离心、洗涤、干燥得到粉末c；

（4）将黑色粉末c浸渍于含氯化硫的二硫化碳溶液中，离心、干燥得到硫化后的富锂锰基材料d；

（5）将步骤（4）所得硫化后的富锂锰基材料d煅烧得到所述双包覆富锂锰基正极材料。

2.如权利要求1所述双包覆富锂锰基正极材料，其特征在于，所述步骤（1）中，煅烧具体为：以2-8℃/min的升温速度升温到450～550℃煅烧5～8h后，再以2-8℃/min的升温速度升温到700～900℃煅烧7～15h。

3.如权利要求1所述双包覆富锂锰基正极材料，其特征在于，所述富锂锰基前驱体为Mn_0.58Ni_0.18Co_0.04CO₃、Mn_0.58Ni_0.18Co_0.04(OH)₂、Mn_4/6Ni_1/6Co_1/6CO₃、Mn_4/6Ni_1/6Co_1/6(OH)₂、Mn_0.75Ni_0.25CO₃、Mn_0.567Ni_0.167Co_0.066CO₃、Mn_0.567Ni_0.167Co_0.066(OH)₂、Mn_0.75Ni_0.25(OH)₂中的至少一种；所述锂源为Li₂SO₄、Li₂CO₃、LiNO₃、CH₃COOLi、LiOH、LiCl、以上锂源的水合物中的至少一种。

4.如权利要求1所述双包覆富锂锰基正极材料，其特征在于，所述步骤（1）中，锂源中锂元素的物质的量与富锂锰基前驱体中Ni、Co和Mn总物质的量的摩尔比为1.3～1.8：1。

5.如权利要求1所述双包覆富锂锰基正极材料，其特征在于，所述烷基磷酸酯为长链烷基磷酸酯，所述长链烷基磷酸酯为单十四烷基磷酸酯、磷酸单乙基酯、正丁基磷酸酯、酸式磷酸戊酯、磷酸己酯、双(2-乙基己基)磷酸酯、磷酸二氢辛酯、十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱、C3-9烷基磷酸酯、月桂基磷酸单酯、磷酸氢十二烷基酯、(1,1-二甲基哌啶-1-鎓-4-基)十八烷基磷酸酯、磷酸二鲸蜡酯、二正十八烷基磷酸酯中的至少一种；所述溶剂a为甲苯、二甲苯、二甲基亚砜、正己烷、呋喃中的至少一种。

6.如权利要求1所述双包覆富锂锰基正极材料，其特征在于，所述步骤（2）中，溶剂a与烷基磷酸酯的质量比10～1500︰1；混合超声搅拌的温度为25～60℃，时间为0.1～3h。

7.如权利要求1所述双包覆富锂锰基正极材料，其特征在于，所述步骤（3）中，富锂锰基正极材料与混合溶液b的质量比为1︰1～30；球磨时间为1～12h，球磨速度为300-500rpm。