[发明专利]一种改性的正极材料前驱体、其制备方法、改性的正极材料及锂电池

权利要求书

1.一种改性的正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：1)将正极材料前驱体和胺类化合物溶液混合得到混合物A；2)将无机盐溶液或含钛有机化合物溶液与混合物A通入撞击流反应装置进行反应，反应后经过干燥，得到改性的正极材料前驱体；所述正极材料前驱体包含金属氢氧化物和/或金属碳酸盐；胺类化合物通过与无机盐溶液或含钛有机化合物溶液反应得到络合物，络合物在水解的过程中得到金属盐；得到的金属盐能原位包覆在正极材料前驱体的表面；所述金属盐选自磷酸盐、硼酸盐、硫酸盐、硅酸盐及钛酸盐中至少一种；所述磷酸盐选自磷酸钴、磷酸镍、磷酸锂、磷酸锰、磷酸铝、磷酸锌、磷酸钙、磷酸镁、磷酸钾、磷酸钠、磷酸铁、磷酸铜、磷酸锆、磷酸铬、磷酸锡、磷酸铈、磷酸钌、磷酸银、磷酸铅、磷酸铋及磷酸钡中至少一种；所述硼酸盐选自硼酸钠、硼酸钙、硼酸镁、硼酸钾、硼酸铁、硼酸铜、硼酸锆、硼酸镍、硼酸钴及硼酸铝中至少一种；所述硫酸盐选自硫酸钙、硫酸镁、硫酸钾、硫酸钠、硫酸铁、硫酸铜、硫酸锆、硫酸铬、硫酸锡、硫酸铈、硫酸钌及硫酸铋中至少一种；所述硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁、硅酸钾、硅酸铁、硅酸镍、硅酸钴、硅酸锆及硅酸铝中至少一种；所述钛酸盐选自钛酸钾、钛酸钡、钛酸钙、钛酸镁及钛酸锶中至少一种；所述胺类化合物选自磷酸氢二铵、碳酸氢二铵、草酸氢二胺中至少一种；所述干燥的温度为80～300℃；所述干燥的时间为6～15h。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述无机盐溶液、胺类化合物或含钛有机化合物溶液中的溶剂选自水、醇、醚及离子液体中至少一种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述无机盐选自磷酸盐、硼酸盐、硫酸盐或硅酸盐。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述胺类化合物溶液的浓度为0.01～2.00mol/L。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述胺类化合物溶液的浓度为0.05～1.00mol/L。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述正极材料前驱体与改性的正极材料前驱体的摩尔比为1:1.001～1:1.100。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述无机盐溶液或含钛有机化合物溶液的浓度为0.001～0.200mol/L。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)将正极材料前驱体和胺类化合物溶液混合，搅拌得到混合溶液A；所述搅拌的时间为0.1～2.0h。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述混合物A通入撞击流反应装置的流量为10～5000L/h；所述无机盐溶液或含钛有机化合物溶液通入撞击流反应装置的流量为10～5000L/h。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述混合物A通入撞击流反应装置的流量为100～1000L/h；所述无机盐溶液或含钛有机化合物溶液通入撞击流反应装置的流量为100～1000L/h。

11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述混合物A通入撞击流反应装置的线速度为0.1～3.0m/s；所述无机盐溶液或含钛有机化合物溶液通入撞击流反应装置的线速度为0.1～3.0m/s。

12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述混合物A通入撞击流反应装置的线速度为0.2～2.0m/s；所述无机盐溶液或含钛有机化合物溶液通入撞击流反应装置的线速度为0.2～2.0m/s。

13.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述混合物A通入撞击流反应装置的线速度与所述无机盐溶液或含钛有机化合物溶液通入撞击流反应装置的线速度之比为1：1～1.2：1。