[发明专利]一种高安全性锂离子电池用正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高安全性锂离子电池用正极材料的制备方法，其特征在于，所述高安全性锂离子电池用正极材料的化学式为LiNi_xCo_yMn_zN_(1-x-y-z)O₂@LiFePO₄，式中0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，x+y+z＜1，N为Zr、Mg、Al、Ti、Ce、Er元素中的任意一种或多种；

所述高安全性锂离子电池用正极材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将掺杂金属N盐溶于去离子水配制成溶液A，将可溶性的镍盐、钴盐和锰盐按比例配制成混合盐溶液B，镍、钴、锰和N元素的比例为x∶y：z：(1-x-y-z)，式中0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，x+y+z＜1；分别配制碱溶液和络合剂溶液；所述掺杂金属N盐为含有金属元素N的可溶性化合物，所述N为Zr、Mg、Al、Ti、Ce、Er元素中的任意一种或多种；

(2)将步骤(1)所述溶液A、所述混合盐溶液B、所述碱溶液和所述络合剂溶液单独泵入反应釜中并进行搅拌，搅拌速度为100～800rpm，控制碱溶液和络合剂溶液的流速使混合溶液pH值为9～13，反应釜温度控制在30～90℃，全程通入惰性气体保护；待步骤(1)所述混合盐溶液B全部加入反应釜后继续搅拌，溢流至陈化釜陈化5～36h，然后通过离心机过滤分离，洗涤，最终在80～200℃下烘干6～24h，得到镍钴锰氢氧化物前驱体；

(3)将步骤(2)所述镍钴锰氢氧化物前驱体与锂源按比例混合，在700～1100℃下煅烧6～20h，经破碎对辊后过200～400目筛，得到待包覆的镍钴锰酸锂C；

(4)将步骤(3)所述镍钴锰酸锂C与磷酸铁锂按比例称量，通过高速混合机混合，出料过200～400目筛，得到高安全性锂离子电池用正极材料；

所述步骤(2)中，所述镍钴锰氢氧化物前驱体形貌为长片状；

所述步骤(3) 中 ，所述待包覆的镍钴锰酸锂C的D50为3～20μm，形貌为单晶颗粒；

所述步骤(4)中，所述磷酸铁锂的一次颗粒大小为50～500nm；

所述步骤(4)中，所述磷酸铁锂占正极材料的比例为1～30％；

所述步骤(4)中，所述高速混合机的转数为500～3000rpm，混合时间为5～30min。

2.如权利要求1所述的一种高安全性锂离子电池用正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述碱溶液浓度为1～10mol/L。

3.如权利要求1所述的一种高安全性锂离子电池用正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述络合剂溶液浓度为1～10mol/L。

4.如权利要求1所述的一种高安全性锂离子电池用正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述锂源的质量占镍钴锰氢氧化物前驱体总质量的40～50％。

5.一种高安全性锂离子电池用正极材料，采用如权利要求1～4任意一项所述方法制备得到。