[发明专利]一种表面双重包覆的锂离子电池三元材料及其制备方法

权利要求书

1.一种表面双层包覆的锂离子电池三元材料，包括镍钴锰三元材料，其特征在于：在所述镍钴锰三元材料的表面包覆有富锂层状氧化物包覆层，并且在所述富锂层状氧化物包覆层的表面包覆有氟化铝包覆层。

2.根据权利要求1所述的表面双层包覆的锂离子电池三元材料，其特征在于：所述镍钴锰三元材料为LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中0≤x，y≤1；所述富锂层状氧化物为Li[Li_aM_b]O₂，其中a+b＝1，M为Ni、Co、Mn、Al、Ti、Sn、Ru中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的表面双层包覆的锂离子电池三元材料，其特征在于：所述富锂层状氧化物包覆层的包覆量为所述镍钴锰锂三元材料质量的1～10％；所述氟化铝包覆层的包覆量为镍钴锰锂三元材料和富锂层状氧化物包覆层总质量的0.1％～1％。

4.根据权利要求1所述的表面双层包覆的锂离子电池三元材料，其特征在于：所述富锂层状氧化物包覆层通过有机络合剂、锂源、M源形成凝胶，将镍钴锰三元材料浸入该凝胶中，再经干燥和回火形成；所述有机络合剂选自柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮、酒石酸、乙二胺四乙酸、苯二酚和甲醛中的一种或两种。

5.根据权利要求4所述的表面双层包覆的锂离子电池三元材料，其特征在于：所述有机络合剂与所述富锂层状氧化物包覆层中总的金属元素的摩尔比为1：(1～5)。

6.一种如权利要求1～5中任一项所述的表面双层包覆的锂离子电池三元材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将有机络合剂分散于溶剂中，搅拌均匀，得分散液；

(2)在超声和搅拌下向步骤(1)所得分散液中加入富锂层状氧化物分子式比例的锂源、镍源和锰源，持续搅拌至形成凝胶；

(3)将镍钴锰三元材料浸入步骤(2)所得凝胶中，搅拌，得到混合物，并将所得混合物进行干燥和回火；

(4)取步骤(3)所得经过回火后的混合物分散于溶剂中，搅拌分散均匀，然后加入氟源和铝源，搅拌，得混合物，再将所得混合物进行干燥和回火，即得表面双层包覆的锂离子电池三元材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，超声的频率为20～50kHz，超声的功率为300～600W，搅拌速度为300～600r/min；所述步骤(3)和步骤(4)中，搅拌速度为300～600r/min，搅拌时间为10～60min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，回火的温度为600～800℃；所述步骤(5)中，回火的温度为300～500℃。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(4)中，溶剂为去离子水、乙醇、乙二醇、甲醇和异丙醇中的一种或几种；所述步骤(2)中，锂源为乙酸锂、氢氧化锂、氯化锂、硫酸锂和硝酸锂中的任意一种，镍源为乙酸镍、氯化镍、硫酸镍和硝酸镍中的任意一种，锰源为乙酸锰、氯化锰、硫酸锰和硝酸锰中的任意一种；所述步骤(4)中，氟源为氟化铵、氟化钠和氟化钾中的任意一种，铝源为硝酸铝、氯化铝和硫酸铝中的任意一种。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述锂源、镍源、锰源、氟源和铝源的浓度均为0.0.1～0.1mol/L。