[发明专利]一种改性无钴富锂正极材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种改性无钴富锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

无钴前驱体与锂源混合预烧得到预烧料，预烧料与金属盐混合煅烧得到无钴富锂正极颗粒，无钴富锂正极颗粒与有机锂盐混合包覆后焙烧得到所述改性无钴富锂正极材料；

所述包覆的方式为湿法包覆；

所述湿法包覆具体包括：

无钴富锂正极颗粒与无水乙醇混合搅拌，向溶液中加入水解物并持续搅拌，待水解物分散后向溶液中加入有机锂盐，混合均匀后取出干燥；

所述水解物包括锆酸四丁酯和/或钛酸四丁酯；

所述金属盐的加入量占预烧料质量的1000～10000ppm；

预烧的温度为200～400℃；

所述预烧的时间为5～10h；

所述焙烧的温度为500～800℃；

所述焙烧时间为5～12h；

所述改性无钴富锂正极材料包括内核和包裹所述内核的金属酸锂层，所述内核为掺杂金属离子的无钴富锂正极颗粒，所述金属离子包括钠离子和/或钾离子；钠离子和钾离子的掺杂能够扩大层状结构层间距，所述金属酸锂层的包覆量为内核质量的0.5～1.5wt％，所述无钴前驱体的化学通式为Ni_xMn_1-x(OH)₂，其中，0.2≤x≤0.5所述无钴前驱体与锂源按照(Ni+Mn):Li＝1.2～1.6的摩尔比混合。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预烧过程在箱式气氛炉中进行；

所述预烧采用的气氛为空气气氛。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐包括钠盐和/或钾盐；

所述钠盐包括磷酸二氢钠、钛酸钠或藻酸钠中的任意一种或至少两种的组合；

所述钾盐包括磷酸二氢钾、钛酸钾或藻酸钾中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为800～1200℃；

所述煅烧的时间为5～15h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

每100mL无水乙醇中加入5～10g的无钴富锂正极颗粒；

在所述混合搅拌过程中向溶液中加入氨水，调节溶液的pH值；

所述氨水的浓度为1～2mol/L；

所述混合搅拌过程在水浴条件下进行；

所述水浴的温度为25～60℃；

所述混合搅拌的时间为10～24h；

所述有机锂盐包括草酸锂、柠檬酸锂、甲酸锂、乙酸锂、叔丁醇锂、异丁基锂、乳酸锂、水杨酸锂的一种或多种；

所述干燥温度为120～160℃。

6.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括依次层叠的正极、隔膜和负极，所述正极包括通过如权利要求1-5任一项所述方法制得的改性无钴富锂正极材料。