[发明专利]正极材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学式为LiNi_(1-x-y)Mo_xMe_yO₂，其中0＜x＜0.3，0＜y＜0.3；Me选自Y、Nb、Ce、Ta、Mn或W中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料中还掺杂有F。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述F的掺杂量为100～500ppm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料为单晶型材料，且所述正极材料的形状为类球形颗粒状；

优选地，所述正极材料的D50粒径为2～5μm。

5.一种权利要求1至4中任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将Li源、Ni源、Mo源及Me源按照化学计量比混合后进行烧结，得到所述正极材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤S1，将所述Li源、所述Ni源、所述Mo源及所述Me源按照化学计量比加入至稳定剂的水溶液中进行陈化，形成胶液A；

步骤S2，向所述胶液A中加入碳源后依次进行老化及冻干，得到中间体C；

步骤S3，对所述中间体C进行所述烧结，得到所述正极材料；

其中，所述烧结包括依次进行的第一烧结及第二烧结，且所述第一烧结的温度＜所述碳源的热分解温度＜所述第二烧结的温度，所述第一烧结在含有氟源气体的第一气氛下进行。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述碳源包括碱溶性树脂及高分子纤维材料；

优选地，先将所述碱溶性树脂和所述高分子纤维材料混合加入挥发性溶剂中，形成胶液B，再向所述胶液A中加入所述胶液B以依次进行所述老化及所述冻干；

优选地，所述挥发性溶剂选自C1～C3醇、C1～C3酮或C1～C3醚中的一种或多种；

进一步优选地，所述胶液B的表面张力为15～35mN/m，粘度为3.0～10.0mPa·s，电导率为0.3～1mS/cm；

进一步优选地，所述胶液A及所述胶液B的重量比为1:(0.1～0.5)；

进一步优选地，所述老化过程中的处理温度为20～40℃，处理时间为4～40h；

进一步优选地，所述冻干过程包括依次进行的第一冻干处理及第二冻干处理；更优选地，所述第一冻干处理的温度为-20～0℃，时间为0.5～2h；所述第二冻干处理的温度为-100～0℃，时间为1～3h；进一步优选地，控制所述冻干过程中物料的降温速率在1～5℃/min。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述第二烧结后，所述烧结还对第二烧结后料进行第三烧结的步骤；

优选地，所述第一烧结的烧结温度为200～400℃，烧结时间为2～5h；进一步优选地，所述氟源气体选自四氟化碳、全氟丁二烯、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷或三氟甲烷中的一种或多种；更进一步优选地，所述第一气氛中包括30～60wt％的所述氟源气体、0.05～0.01wt％的水分及余量的氧气和臭氧；

优选地，所述第二烧结在富氧的第二气氛下进行；且所述第二烧结的烧结温度为800～1000℃，烧结时间为12～40h；

优选地，所述第三烧结在富氧的第三气氛下进行；且所述第三烧结的烧结温度为300～800℃，烧结时间为2～6h；

进一步优选地，所述第二气氛及所述第三气氛中，氧气的质量浓度各自独立地大于50％。