[发明专利]一种尖晶石或层状结构锂离子电池正极材料液相制备方法

权利要求书

1.一种尖晶石或层状结构锂离子电池正极材料液相制备方法，其特征在于将CO₂气体通入锂化合物、金属M化合物、掺杂元素M’化合物的混合溶液，合成Li、M、M’在原子级水平均匀混合的球形Li-MM’-O氧化物前驱体，再经过热处理得到所需的尖晶石或层状结构锂离子电池正极材料，其步骤如下：

1）按化学计量比分别称取金属M化合物和掺杂元素M’化合物，充分溶解在去离子水或酒精、有机溶剂中，配制成M+M’的浓度为1～5mol/L的混合溶液；按理论质量的90%～400%在溶液中加入锂化合物，并充分搅拌均匀；

2）将步骤1）配制的混合溶液输入到带搅拌的反应器中，并通入CO₂气体，控制反应器内的压力为0.1～4.0MPa，反应温度为80～260℃，反应时间为1～20小时；

3）将步骤2）反应所得到的物料转入固液分离器中进行固液分离，用去离子水或酒精、甲醇洗涤固体产物至洗涤水pH值接近7为止，洗涤后的产物在60℃～200℃下干燥8～48小时，得到Li-MM’-O氧化物粉体；

4）将步骤3）所得到的粉体在空气中于400～1200℃下热处理4～24小时，获得晶型结构完整，物相成分均匀的（1）尖晶石结构的LiM_2-XM’_X+ZO_4-Z；或（2）层状结构的LiM_1-XM’_X+ZO_2-Z；或（3）层状富锂的Li_1+X(M_1-YM_Y’)_1-X+ZO_2-Z；其中X≥0，Y≥0，Z≥0。

2.如权利要求1所述的一种尖晶石或层状结构锂离子电池正极材料液相制备方法，其特征在于：步骤1）中的锂化合物为LiCl、Li₂SO₄·H₂O、CH₃COOLi·2H₂O和LiOH·H₂O、LiNO₃中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种尖晶石或层状结构锂离子电池正极材料液相制备方法，其特征在于：步骤1）中的金属M为Ni、Mn、Co中的一种或多种化合物；掺杂元素M’为Ti、Ru、Fe、Zn、Cr、Mg、Al、Zr、F、V和S中的一种或多种。