[发明专利]一种球形层状结构锂离子电池正极材料外包覆纳米金属氧化物制备方法

权利要求书

1.一种球形层状结构锂离子电池正极材料外包覆纳米金属氧化物制备方法，其特征在于，所述层状结构正极材料具有如下化学通式LiNi_xMn_yCo_1-x-yO₂，其中0≤x≤0.5，0≤y≤0.5。

2.权利要求1所述一种球形层状正极材料外包覆纳米金属氧化物的生产工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：

(1)、球形层状结构正极材料前驱体制备

以少许纯水为底液，加热温度至40-70℃，调节搅拌器的转速100～300r/min。采用以Na₂CO₃为沉淀剂，NH₄HCO₃为络合剂的复合碳酸盐共沉淀法，将镍钴锰混合盐溶液与Na₂CO₃+NH₄HCO₃溶液缓慢滴加到连续搅拌的反应釜中，控制溶液的PH值及反应温度。将沉淀陈化、过滤、洗涤和干燥后得到镍钴锰复合碳酸盐前躯体；

(2)、球形层状结构正极材料制备

将球形镍钴锰复合碳酸盐前躯体与锂源化合物球磨均匀，500℃预烧6小时，研磨、压片，然后再高温煅烧，得到球形层状结构正极材料；

(3)、包覆纳米金属氧化物的球形层状结构正极材料制备

将上述制备好的球形层状结构正极材料和纳米金属氧化物分散于适量溶剂中，在40-80℃下剧烈搅拌，直至溶剂完全挥发。在搅拌过程中每1小时要超声一次，超声时间持续10min。然后经压片、再次煅烧，即得包覆纳米金属氧化物的球形层状结构正极材料。

3.权利要求2所述一种球形层状正极材料外包覆纳米金属氧化物的生产工艺，其特征在于，步骤(1)所述Na₂CO₃+NH₄HCO₃溶液的浓度为0.5～2.0mol/L，Na₂CO₃与NH₄HCO₃摩尔比为1∶1。

4.权利要求2所述一种球形层状正极材料外包覆纳米金属氧化物的生产工艺，其特征在于，步骤(1)所述镍盐为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍中的至少一种；锰盐为硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰中的至少一种；钴盐为硝酸钴、醋酸钴、硫酸钴中的至少一种；镍钴锰混合盐溶液的总金属离子溶度为0.25～1.0mol/L；步骤(2)所述锂盐为碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂中的至少一种。

5.权利要求2所述一种球形层状正极材料外包覆纳米金属氧化物的生产工艺，其特征在于，步骤(1)所述PH值为8.0～9.5，反应温度为40～70℃。

6.权利要求2所述一种球形层状正极材料外包覆纳米金属氧化物的生产工艺，其特征在于，步骤(2)所述高温煅烧方式为800-1000℃煅烧10～20小时。

7.权利要求2所述一种球形层状正极材料外包覆纳米金属氧化物的生产工艺，其特征在于，步骤(3)所述纳米氧化物为二氧化钛、二氧化锰、氧化铝、氧化镁、氧化铜中的一种。

8.权利要求2所述一种球形层状正极材料外包覆纳米金属氧化物的生产工艺，其特征在于，步骤(3)所述溶剂为去离子水、乙醇、乙二醇、异丙醇中的一种；浆料固含量控制在100-300g/L。

9.权利要求2所述一种球形层状正极材料外包覆纳米金属氧化物的生产工艺，其特征在于，步骤(3)所述再次煅烧的温度为350-500℃，煅烧时间为5～10小时。