[发明专利]改性高能量密度锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料由内向外包含核芯、过渡层、壳层。

2.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料还包括所述壳层外的保护层。

3.如权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述壳层为Li_1+xNi_1-y-zCo_yMn_zO₂，其中-0.1≤x≤0.2，0.5≤y+z≤1；

所述过渡层选自Al₂O₃、ZrO₂、MgO、SiO₂、ZnO₂、TiO₂、Y₂O₃、LiAlO₂、Li₂ZrO₃中的一种或两种以上的组合；

所述核芯为Li_1+rNi_1-s-tCo_sMn_tO₂，其中-0.1≤r≤0.2，0≤s+t≤0.5。

4.如权利要求1~3任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料还包括所述壳层外的保护层，所述保护层选自Al₂O₃、ZrO₂、MgO、SiO₂、ZnO₂、TiO₂、Y₂O₃、LiAlO₂、Li₂ZrO₃中的一种或两种以上的组合。

5.如权利要求1~4任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料还具有以下一种或几种特征：

(1)所述壳层与所述核层均为α-NaFeO₂型晶格结构，空间群均为R-3m；

(2)所述正极材料具有1~10层过渡层和/或具有1~10层壳层；

(3)所述核芯中Ni含量大于所述壳层中Ni含量。

6.如权利要求1~5任一项所述的正极材料，其特征在于，所述核芯为LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂；所述过渡层为Li₂ZrO₃；所述壳层为LiNi_1-yCo_yMn_zO₂，0.5≤y+z≤1。

7.如权利要求1~6任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)提供Ni、Co、Mn三种盐的溶液，制备前驱体Ni_1-s-tCo_sMn_t(OH)₂，0≤s+t≤0.5；

(b)在所述前驱体Ni_1-s-tCo_sMn_t(OH)₂的表面沉积过渡层的前驱体，得到前驱体P20；

(c)在所述前驱体P20表面沉积壳层的前驱体；得到前驱体P30。

(d)将所述前驱体P30与锂盐混合均匀，烧结，得到所述正极材料。