[发明专利]一种双元素分层掺杂的三元层状正极材料、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种双元素分层掺杂的三元层状正极材料，包括：

LiNi_xCo_yMn_zMo_aB_bO₂(Ⅰ)；

其中，0.3≤x＜0.96，0＜y＜0.3，0＜z0.3，0.001≤a≤0.05，0.001≤b≤0.05且x+y+z+a+b＝1；

Mo元素分布在所述三元层状正极材料的体相晶格中，B元素富集在所述三元层状正极材料的表面。

2.根据权利要求1所述的三元层状正极材料，其特征在于，所述高镍三元正极材料的衍射峰(003)/(104)的峰强比大于1.6。

3.权利要求1所述的三元层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将Li源、前驱体Ni_mCo_nMn_1-m-n(OH)₂、Mo源和B源混合，得到混合物前驱体，其中0.3≤m≤0.96，0≤n＜0.3；

B)将所述混合物前驱体烧结，冷却后得到三元层状正极材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烧结包括依次进行的450～600℃和650～900℃下的分段烧结。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述Li源选自氢氧化锂、碳酸锂和醋酸锂中的一种或多种，所述Li源和所述前驱体Ni_mCo_nMn_1-m-n(OH)₂的摩尔比为(1.01～1.10)：1；所述前驱体Ni_mCo_nMn_1-m-n(OH)₂和所述Mo源中的Mo元素的摩尔比为1：(0.005～0.02)；所述前驱体Ni_mCo_nMn_1-m-n(OH)₂和所述B源中的B元素的摩尔比为1：(0.01～0.05)。

6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述混合在高速混合机中进行，所述高速混合机的转速为200～1000rpm/min，时间为20～60min。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述分段烧结在含氧气氛中进行，所述含氧气氛的氧气含量≥98vol％。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述450～600℃的烧结的升温速率为1～5℃/min，时间为2～10h；所述650～900℃的烧结的升温速率为1～5℃/min，时间为10～20h。

9.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述冷却之后还包括依次进行的对辊破碎、气流研磨和过筛，所述过筛的目数为200～400目。

10.一种锂离子电池，包括正极和负极，其特征在于，所述正极的材料包括权利要求1～2任一项所述的双元素分层掺杂的三元层状正极材料或权利要求3～9任一项所述的制备方法所制备的双元素分层掺杂的三元层状正极材料。