[发明专利]高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料及其制备方法

权利要求书

1.高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料，其特征在于，所述正极材料为P2相；化学通式为Na_xM_aCu_bRE_cO₂，其中0.6≤x≤0.7，0.7a≤0.8，0b≤0.3，0c≤0.05；其中,M为Fe、Co、Ni、Mn和Ti中的一种或几种，RE为Y、La、Ce、Pr、Nd、Dy、Sm、Eu、Gd、Tb、Yb中的一种。

2.根据权利要求1所述的高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料，其特征在于，所述正极材料的制备方法包括如下步骤：

步骤1：将钠盐、过渡金属化合物、铜化合物、和稀土氧化物按照化学计量比x:a:b:c分散于N-甲基吡咯烷酮中，其中0.6≤x≤0.7，0.7a≤0.8，0b≤0.3，0c≤0.05，混合均匀；将混合物转移至玛瑙球磨罐中，并密封；将玛瑙球磨罐置于行星式球磨机上，进行湿法球磨12-24h，球磨的速度为400-800rpm；球磨结束后进行干燥，即获得前驱体；

步骤2：称取步骤1中的前驱体粉末适量，再将粉末于10-20MPa压力下压制成直径为14mm、厚度为1-2mm的圆片；将片状前驱体放置于管式炉中，在空气或氧气的气氛中煅烧以5-15℃/min的速率升温至700-1100℃，煅烧5-15h；降温研磨成粉后即得初始正极材料；

步骤3：将步骤2中的初始正极材料再在10-20MPa压力下压制成直径为14mm、厚度为1-2mm的圆片，在空气或氧气的气氛中煅烧以5-15℃/min的速率升温至850-1050℃，煅烧12-48h；随炉冷却至室温，即可得到高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料。

3.根据权利要求2所述的高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述钠盐为碳酸钠、过氧化钠及氢氧化钠中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述过渡金属盐可以选自过渡金属的醋酸盐、碳酸盐或氧化物中的至少一种。

5.根据权利要求2和4所述的高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属盐中的过渡金属为Fe、Co、Ni、Mn和Ti中的一种或任意几种的混合物。

6.根据权利要求2所述的高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述铜化合物为铜的醋酸盐、碳酸盐或氧化物中的一种或任意几种的混合物。

7.根据权利要求2所述的一种高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述稀土氧化物为Y₂O₃、La₂O₃、CeO₂、Pr₂O₃、Nd₂O₃、Dy₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、GdO₂、Tb₂O₃和Yb₂O₃中的一种。

8.根据权利要求2所述的一种高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述球磨采用的玛瑙球总质量为混合物总质量的5-10倍。

9.根据权利要求2所述的一种高空气稳定性的功率型层状氧化物正极材料的其制备方法，其特征在于，所述前驱体混合物的体积不超过玛瑙球磨罐的体积的2/3。