[发明专利]一种磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，为磷酸盐包覆的Li_xNi_aCo_bMn_cV_eGe_fO₂，其中1≤x≤1.06，0.5≤a＜1，0＜b≤0.3，0＜c≤0.3，0＜e≤0.01，0＜f≤0.01，a+b+c=1；

所述磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性锰盐分散于水中，得溶液A；将V源分散于水中，得溶液B；将Ge源加入到水中，逐滴加入氨水并搅拌，Ge源溶解后停止加入氨水，得溶液C；

（2）将溶液A、溶液B、溶液C、氨水、氢氧化钠溶液，分别经过不同的进料管同时加入到反应釜中，加入的同时搅拌进行反应，待粒径达到一定程度，则停止进料，所得沉淀即为湿法掺杂的前驱体；

（3）将锂源与所述湿法掺杂的前驱体进行球磨混合，烧结，得湿法掺杂的三元正极材料；

（4）将磷酸盐与所述湿法掺杂的三元正极材料分散在乙醇中，烘干，烧结，即成；

步骤（2）中，反应过程中釜内的氨水浓度为6.2~6.9 g/L；反应过程中釜内的pH值为10～14；反应的温度为30～90℃。

2.根据权利要求1所述的磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，步骤（1）中，所述可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性锰盐都为硫酸盐和/或硫酸盐的水合物；所述V源为钒酸钠；所述Ge源为氧化锗；溶液A中的Ni、Co、Mn元素的摩尔比为a∶b∶c，其中0.5≤a＜1，0＜b≤0.3，0＜c≤0.3。

3. 根据权利要求1或2所述的磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，步骤（2）中，氨水的质量百分数为10~25 wt%；氢氧化钠溶液的浓度为1～11mol/L；溶液A的加料速度为5~90 mL/min；溶液B的加料速度为1~20 mL/min；溶液C的加料速度为1~20 mL/min；搅拌的速度为200~1200 r/min；颗粒中值粒径为2~10 μm时停止进料。

4.根据权利要求1或2所述的磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，步骤（2）中，反应过程中釜内的pH值为10.8~11.7；反应的温度为55~65。

5. 根据权利要求1或2所述的磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，步骤（3）中，所述锂源为氢氧化锂和/或碳酸锂；球磨的转速为200~600 r/min；球磨的时间为1~6h。

6.根据权利要求1或2所述的磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，步骤（3）中，所述锂源中的锂元素和三元前驱体的摩尔比为1~1.06∶1；所述烧结条件为，先于400~600℃烧结2~9h，然后升温至800~1200℃烧结10~30h。

7.根据权利要求5所述的磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，步骤（3）中，所述锂源中的锂元素和三元前驱体的摩尔比为1~1.06∶1；所述烧结条件为，先于400~600℃烧结2~9h，然后升温至800~1200℃烧结10~30h。

8.根据权利要求1或2所述的磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，步骤（4）中，所述磷酸盐为磷酸铁、磷酸铝、磷酸锂、磷酸钴和磷酸镁中的一种或两种以上；所述磷酸盐与湿法掺杂的三元正极材料的质量比为0.01~0.06∶1。

9.根据权利要求1或2所述的磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，步骤（4）中，所述烘干的温度为60~120℃；所述烧结的温度为300~600℃，烧结的时间为0.5~3h；烧结的气氛为惰性气氛。

10.根据权利要求8所述的磷酸盐包覆的湿法掺杂三元正极材料，其特征在于，步骤（4）中，所述烘干的温度为60~120℃；所述烧结的温度为300~600℃，烧结的时间为0.5~3h；烧结的气氛为惰性气氛。