[发明专利]一种均匀包覆磷酸锰的三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种均匀包覆磷酸锰的三元正极材料，其特征在于：所述正极材料的通式如式I所示：zMn₃(PO₄)₂/LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂；

所述式I中：0.3≤x≤0.8,0.1≤y≤0.3,0≤z≤0.1。

2.根据权利要求1所述的一种均匀包覆磷酸锰的三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、三元正极材料包覆基体的制备：将三元前驱体Ni_xCo_yMn_1-x-y（OH）₂与锂盐加入球磨机中，并加入三元前驱体和锂盐总质量同等质量的锆球或聚氨酯球，混合球磨4-8h后，烧结得到三元正极材料包覆基体；

S2、溶液A的制备：将三元正极材料包覆基体和水按质量比1:（1-6）加入到搅拌罐中搅拌0.5-3h，得到溶液A；

S3、溶液B的制备：将高锰酸钾和水按质量比1:（1-5）加入到搅拌罐中搅拌0.5-3h，得到溶液B；

S4、溶液C的制备：将步骤S3溶液B缓慢的加入到步骤S2的溶液A中搅拌0.5-5h，得到溶液C；

S5、初始包覆三元正极材料的制备：取磷酸稀溶液缓慢地加入到步骤S4的溶液C中，直至溶液的pH≤11，经抽滤脱水，取滤饼得到初始包覆三元正极材料；

S6、均匀包覆磷酸锰的三元正极材料的制备：将步骤S5的初始包覆三元正极材料于80-150℃下烘干后，在250-600℃下烧结4-8h，得均匀包覆磷酸锰的三元正极材料。

3.根据权利要求2所述的一种均匀包覆磷酸锰的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述三元前驱体Ni_xCo_yMn_1-x-y（OH）₂中0.3≤x≤0.8，0.1≤y≤0.3。

4.根据权利要求2所述的一种均匀包覆磷酸锰的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述锂盐包括碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的一种均匀包覆磷酸锰的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中三元前驱体与锂盐的摩尔比为1:（1.03-1.12）；烧结温度为700-1000℃，烧结时间为8-16h。

6.根据权利要求2所述的一种均匀包覆磷酸锰的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述三元正极材料包覆基体包括单晶型和多晶型中任意一种，其中单晶型的D50为3-7μm，多晶型的D50为8-12μm。

7.根据权利要求2所述的一种均匀包覆磷酸锰的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述高锰酸钾中锰元素的含量与三元正极材料包覆基体中金属总含量的摩尔比为（0.01-0.2）:1。

8.根据权利要求2所述的一种均匀包覆磷酸锰的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述磷酸稀溶液的摩尔浓度为0.01-1mol/L。