[发明专利]一种锂离子电池多元正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池多元正极材料的制备方法，制备得到的正极材料平均化学组成为：Li[NixCoyMnzMm]O2·n[M´wO]，x+y+z+m=1，0.0005≤m≤0.03，0.0005≤n≤0.05，M为Al、Y、Si、Zr、Ti、Mg元素中的一种或多种，M´为Al、Ce、Zr、Y、Yb、W、Ti、Si、B、Mg、La元素中的一种或多种。本发明通过优化元素掺杂来稳定晶粒层状结构，改善多元正极材料的倍率性能；通过表面附着的氧化物层避免了电解液对多元材料基体的腐蚀，提高了循环性能和热存储性能。此制备过程设备要求低，工艺简单，成本相对低廉，适于工业化生产。

主权项

1.一种锂离子电池多元正极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将NixCoyMn1‑x‑y(OH)2多元前驱体、锂源和M元素化合物按一定摩尔比充分均匀混合，或者将NixCoyMnzM1‑x‑y‑z(OH)2多元前驱体和锂源按一定摩尔比充分均匀混合；其中，锂源的加入量为Li：（Ni+Co+Mn+ M）的摩尔比=0.95~1.10；（2） 将步骤（1）得到混合物在干燥空气气氛下进行烧结，温度为800~1000℃，时间为5~20小时，冷却、破碎、过筛后得到掺杂内核；（3）将M´元素的化合物粉末与掺杂内核按一定比例均匀混合；或将M´元素化合物溶液与去离子水均匀混合分散后，加入一定比例的掺杂内核进行快速搅拌、烘干；（4）将步骤（3）得到的混合物经过热处理，冷却、过筛后得到正极材料；所得正极材料包括：掺杂内核和氧化物层，具有α~NaFeO2层状结构，中位径D50为3~9μm，平均化学组成为：Li[NixCoyMnzMm]O2·n[M´wO]其中，掺杂内核为Li[NixCoyMnzM m]O2，M为Al、Y、Si、Zr、Ti、Mg元素中的一种或多种，M´为Al、Ce、Zr、Y、Yb、W、Ti、Si、B、Mg、La元素中的一种或多种；其中，x+y+z+m=1，0.0005≤m≤0.03， 0.0005≤n≤0.05。