[发明专利]一种锂离子电池正极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池正极材料的制备方法，涉及锂离子电池技术领域，具体为一种锂离子电池正极材料的制备方法，由组分A和组分B复合而成，组分A为改性镍钴锰酸锂，化学式为Li_aNi_xCo_yMn_zM_mO_2，其中，1.0≤a≤1.1，0.33≤x≤0.7，0≤y≤0.33，0≤z≤0.5，0≤m≤0.1，且x+y+z+m＝1，M为Zr、Ti、Ta或F元素中的一种或多种，组分A的质量占比85％～99％；组分B为磷酸锰铁锂，化学式为Li_aMn_xFe_yPO₄，其中，0.9≤a≤1.1，0.3≤x≤1，0≤y≤0.7，且x+y＝1，组分B质量占比1％～15％。本发明通过对镍钴锰酸锂材料的改性，提高了材料的高电压电化学性能，使其具有高容量和高循环稳定性；另一方面由于降低了镍含量，以及引入了高稳定性的磷酸锰铁锂材料，使得该多元材料同时具有高热稳定性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种锂离子电池正极材料的制备方法。

背景技术

目前锂电池主要的正极材料有磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰酸锂)两种，磷酸铁锂材料具有优异的热稳定性能，但能量密度较低。而三元材料具有较高的能量密度，但热稳定性较差。三元材料主要由锂镍钴锰的金属元素按一定比例组成，随着镍含量的增加，其比容量增加，而热稳定性降低。目前，鉴于人们对锂电池能量密度的需求，高镍含量的三元材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料开始应用于新能源汽车动力电池中，但由于其热稳定性较差，因此会降低动力电池的安全性。另一方面，LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂等三元材料由于镍含量低于LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料，因此具有更到的材料热稳定性，而且，在高电压下可达到LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料的容量，但由于高电压会导致正极材料界面与电解液发生副反应，从而降低了材料的电化学循环稳定性，限制了其应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种锂离子电池正极材料的制备方法，解决了上述背景技术中提出现有的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种锂离子电池正极材料的制备方法，由组分A和组分B复合而成，组分A为改性镍钴锰酸锂，化学式为Li_aNi_xCo_yMn_zM_mO_2，其中，1.0≤a≤1.1，0.33≤x≤0.7，0≤y≤0.33，0≤z≤0.5，0≤m≤0.1，且x+y+z+m＝1，M为Zr、Ti、Ta或F元素中的一种或多种，组分A的质量占比85％～99％；

组分B为磷酸锰铁锂，化学式为Li_aMn_xFe_yPO₄，其中，0.9≤a≤1.1，0.3≤x≤1，0≤y≤0.7，且x+y＝1，组分B质量占比1％～15％。

可选的，所述改性镍钴锰酸锂材料的粒径为1～15μm之间，可以是单晶或多晶材料。

可选的，所述磷酸锰铁锂材料的粒径为50～300nm之间。

一种锂离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备改性镍钴锰酸锂；

S2、将组分A和B进行物理复合。