[发明专利]一种碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

(1)将可溶性锂盐、镍盐、钴盐、锰盐、掺杂金属盐溶解在去离子水中，搅拌至形成均匀透明的混合溶液；按锂、镍、钴、锰、掺杂金属摩尔比为1:x:(y-a):(1-x-y):a溶解在水中，其中0≤x≤0.8，0.1≤y≤0.6，0.1≤x+y≤1；

(2)、在混合溶液中加入有机酸作为金属离子螯合剂，加入的有机酸为柠檬酸、尿素、醋酸铵、六亚甲基四胺或肼中的一种；有机酸的加入物质的量与金属离子总物质的量之比为0.5:1~2.0:1；

(3)、加入氨水溶液，调节溶液PH至5.5~11，不断搅拌至形成均一溶液；

(4)、将(3)中所述溶液移入蒸发皿内并置于电炉上，随着电炉加热至溶液蒸发沸腾到临界点后迅速自燃；然后在600~950℃下热处理6~14小时，最后得到碳包覆掺杂改性三元LiNi_xCo_y-aMn_1-x-yM_aO₂正极材料。

2.如权利要求1所述的碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于，对掺杂改性三元材料碳包覆分为两个方法：

方法一、在配置溶液即步骤(2)中直接加入有机物作为碳源；

方法二、碳源在热处理过程及步骤(4)中引入，即将改性三元材料热处理预定一半时间即2~7小时，再将材料与碳源机械混合1小时，热处理预定另一半时间即2~7小时。

3.如权利要求1所述的碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于：掺杂改性为阳离子掺杂，掺杂金属元素为Al、Mg、Ti、Zn、Fe、Cu、Cr、Ce、Sm、Tb的一种，其中掺杂含量为0≤a≤0.06。

4.如权利要求1所述的碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于：掺杂过程中保持镍锰含量不变，对Co²⁺离子进行取代，制备的正极材料可用LiNi_xCo_y-aMn_1-x-yM_aO₂表示。

5.如权利要求1所述的碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的掺杂金属盐为硝酸盐。

6.如权利要求1所述的碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的可溶性锂盐为硝酸锂、醋酸锂的一种。

7.如权利要求1所述的碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的可溶性镍盐为硝酸镍、醋酸镍的一种；可溶性钴盐为硝酸钴、醋酸钴的一种；可溶性锰盐为硝酸锰、醋酸锰的一种。

8.如权利要求1所述的碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述的碳源为葡萄糖、淀粉、聚乙烯醇的一种，包覆碳含量为0.1%~10%。