[发明专利]一种高容量锂离子电池的正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高容量锂离子电池的正极材料，其特征在于所述的正极材料化学通式为Li[Li_aMn_bNi_cCo_dM_e]O₂，其中0.05≤a≤0.35、0.4≤b≤0.8、0＜c、d≤0.35，

0＜e≤0.15 且a+b+c+d+e=1，M 为Cu、Fe、Zn、Y、Zr其中的一种或多种。

2.一种高容量锂离子电池的正极材料制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：

（1）按目标产物组成的化学计量比，将可溶性的锂盐、锰盐、镍盐、钴盐和可溶性的M盐在搅拌条件下溶于去离子水中，得到含有锂盐、锰盐、镍盐、钴盐和M盐的混合溶液，其中锂盐、锰盐、镍盐、钴盐和M盐的总浓度为0.2～6mol/L，搅拌速度为100～800转/分钟，搅拌时间为10～60分钟；所述锂盐、锰盐、镍盐、钴盐和M盐的摩尔比为1.05～1.35:0.4～0.8:0.001～0.35:0.001～0.35:0.001～0.15，M盐为可溶性铜盐、铁盐、锌盐、钇盐、锆盐中的一种或多种；

（2）向步骤（1）得到的混合溶液中加入浓度为0.5～3mol/L的络合剂水溶液，所述的络合剂是柠檬酸，酒石酸，乙醇酸、丙烯酸、葡萄糖酸中的一种或多种；所述混合溶液中锂盐、锰盐、镍盐、钴盐和M盐的总量与络合剂的摩尔比为1:0.9～1.2；

（3）在搅拌速度为100～800转/分钟的条件下，向步骤（2）配制的溶液中滴加质量百分浓度为15～28%的氨水溶液，调节混合溶液pH值为6～8；

（4）将步骤（3）得到的混合溶液在40～90℃范围内，在搅拌速度为100～800转/分钟条件下，恒温持续搅拌2～8小时形成混合均匀的溶胶水溶液；

（5）将步骤（4）得到的水溶性溶胶溶液在100～200℃下对料浆进行喷雾干燥，制得干凝胶粉末；

（6）将步骤（5）得到的干凝胶粉末置于300～600℃的空气气氛条件下烧结4～10小时后自然冷却得到前驱体；

（7）将步骤（6）得到的前驱体球磨后压实，再次置于空气气氛中于700～1000℃煅烧6～20小时，自然冷却至室温后即可得到本发明所述锂离子电池正极材料Li[Li_aMn_bNi_cCo_dM_e]O₂。

3.根据权利要求2所述的高容量锂离子电池的正极材料制备方法，其特征在于所述的可溶性锂盐是硝酸锂、乙酸锂、氢氧化锂中的至少一种；可溶性锰盐是硫酸锰、硝酸锰、乙酸锰中的至少一种；可溶性镍盐是硫酸镍、硝酸镍、乙酸镍中的至少一种；可溶性钴盐是硫酸钴、硝酸钴、乙酸钴中的至少一种；可溶性铜盐是硫酸铜、硝酸铜或硫酸铜和硝酸铜的混合物；可溶性铁盐可以是硫酸铁、硝酸铁或硫酸铁和硝酸铁的混合物；可溶性锌盐是硫酸锌、硝酸锌或硫酸锌和硝酸锌的混合物；可溶性钇盐可以是硝酸钇、硫酸钇或硝酸钇和硫酸钇的混合物；可溶性锆盐是硫酸锆、硝酸锆或硫酸锆和硝酸锆的混合物。