[发明专利]氟-磷掺杂氧化锡包覆改性的正极材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种氟‑磷掺杂氧化锡包覆改性的正极材料及其制备方法，方法包括：首先制备LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂；然后将SnCl₂·H₂O溶于无水乙醇中，在热水浴中搅拌反应1～2h；再将磷酸和氢氟酸加入所得溶液中，搅拌后得到溶胶；将LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂加入溶胶中，搅拌后得到混合物；将所得混合物干燥后于550～600℃下煅烧2～3h，冷却后得到氟‑磷掺杂氧化锡包覆改性的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料。氟和磷共掺杂后的氧化锡导电性得到提高，本发明用其作为正极材料的包覆层不仅提高了电池的容量，还提高了循环稳定性、安全性和倍率性能。

主权项

1.一种氟‑磷掺杂氧化锡包覆改性的正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按照镍、钴和锰摩尔比为5:2:3的比例将镍盐、钴盐和锰盐配成混合盐溶液；(2)在氮气气氛下，将步骤(1)所得混合盐溶液与沉淀剂以及络合剂并流加入反应釜中进行搅拌反应，得到沉淀物，将沉淀物进行过滤、洗涤和烘干，得到Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂前驱体；(3)将Li₂CO₃与步骤(2)所得Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂前驱体按摩尔比为1.03～1.06的比例混合均匀，得到配锂前驱体；(4)将步骤(3)所得配锂前驱体在850～950℃下烧结10～12h，自然冷却至室温后进行粉碎和过筛，得到LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂；(5)将SnCl₂·H₂O溶于无水乙醇中，配制成浓度为0.2～0.4mol/L的溶液，将溶液在热水浴中搅拌反应1～2h；(6)将磷酸和氢氟酸加入步骤(5)所得溶液中，搅拌后得到溶胶；其中，P与Sn的摩尔比为0.15～0.20，F与Sn的摩尔比为0.15～0.25；(7)将步骤(4)所得LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂加入步骤(6)所得溶胶中，搅拌后得到混合物；将所得混合物干燥后于550～600℃下煅烧2～3h，冷却后得到氟‑磷掺杂氧化锡包覆改性的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料；其中，LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂与SnCl₂·2H₂O的摩尔比为1000：(0.5～5)。