[发明专利]一种5V锂离子电池正极材料及其制备方法、一种锂离子电池

权利要求书

1.一种5V锂离子电池正极材料的制备方法，所述锂离子电池正极材料为LiM_xMn_2-xO₄ ，其中，X=0.1或0.4，M 为Co或Ni中的一种，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将金属盐、尿素和分散剂一起溶解于水中，得到混合溶液，所述金属盐为锰盐及钴盐或镍盐中的一种，金属盐的总摩尔浓度为0.01mol/L~0.05mol/L，所述金属盐的阴离子相同；所述分散剂为聚吡咯烷酮或聚乙二醇；

（2）将步骤（1）得到的混合溶液转移至水热反应釜中进行水热反应，反应完后得到的产物经洗涤、干燥后，得到碳酸盐复合前驱体；

（3）将步骤（2）得到的碳酸盐复合前驱体无须预烧直接与锂盐混合，分两次进行煅烧，其中第二次煅烧为退火煅烧，得到的粉体材料即为所述锂离子电池正极材料。

2.根据权利要求1所述锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述的金属盐的阴离子为CH₃COO^-、SO₄^2-、NO₃^-或Cl^-。

3.根据权利要求1所述锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，按所述锂离子电池正极材料中金属元素的化学计量比加入所述金属盐配置得到混合溶液，所述混合溶液中，尿素的浓度为6g/L~10g/L。

4.根据权利要求1所述锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述混合溶液中，分散剂的浓度为5mg/L~20mg/L。

5.根据权利要求1所述锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述水热反应的温度为150℃~190℃，水热反应的时间为8小时~12小时。

6.根据权利要求1所述锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，第一次煅烧温度为700℃~800℃，煅烧时间为12小时~24小时，第二次退火煅烧温度为500℃~600℃，煅烧时间为6小时~8小时。

7.根据权利要求1所述锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，锂盐为氢氧化锂或碳酸锂，所述的锂盐用量是对应锂离子电池正极材料产物中理论摩尔量的1.10~1.15倍。

8.一种采用权利要求1至7任意一项所述方法制备得到的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料的晶型为纯相的尖晶石晶型，形貌为球形、类球形或椭球形，平均颗粒直径为7µm~12µm。

9.一种锂离子电池，其特征在于，采用权利要求8所述锂离子电池正极材料作为所述锂离子电池的正极材料。