[发明专利]一种由金属氧化物包覆的正极添加物及其制备方法

权利要求书

1.一种表面包覆金属氧化物A_mO_n的正极添加剂A_mO_n/Li_5±xM_yN_zO₄的制备方法，其中：O为氧，A为选自含Al、Ti、Zn、Mg、Cu、V、Si、Ag、Ca、Zr、Nb、La中的一种或几种，m、n为整数；0≤x≤3，0≤y≤1，0≤z≤1，y+z＝1，M为选自Fe、Al、Co、Mn、Zn中的一种或几种，N为Fe、Al、Co、Mn、Zn、Ir、Pt、Ni、Sb、Te、Ti、V、Mo、Nb、B、Si、Ge、Sn中的一种或几种，其特征在于，该正极添加剂A_mO_n/Li_5±xM_yN_zO₄采用以下步骤制得：

(1)按原子摩尔比Li:M:N＝(5±x):y:z(0≤x≤3，0≤y≤1，0≤z≤1，y+z＝1)称取锂源和过渡金属源，放入球磨机中混料1～4h，将混合后的料过筛得到混合粉体；

(2)将步骤(1)所得混合粉体置于气氛炉中，在惰性保护气氛下升温至700～900℃，保温4～72h后自然冷却至室温得到富锂的Li_5±xM_yN_zO₄材料；

(3)将步骤(2)所得富锂Li_5±xM_yN_zO₄与包覆产物金属氧化物A_mO_n的原材料按一定比例称取，加入适量分散剂调节固含量，球磨搅拌后得复合浆料；

(4)将步骤(3)所得复合浆料，在一定气氛中干燥后得到富锂Li_5±xM_yN_zO₄与包覆产物金属氧化物A_mO_n的原材料混合物；

(5)将步骤(4)所得混合物，在保护气氛下200～500℃，保温2～10h后冷却至室温得到A_mO_n/Li_5±xM_yN_zO₄。

2.按照权利要求1中所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、磷酸锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢锂、硫酸锂、乙酸锂、硝酸锂、氟化锂、氯化锂、溴化锂、草酸锂、甲酸锂、叔丁醇锂、苯甲酸锂和柠檬酸锂中的一种或几种。

3.按照权利要求1中所述制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述过渡金属源为过渡金属元素氧化物、硫化物、氮化物、二硫化物、磷化物、氢氧化物、氯化物中的一种或几种。

4.按照权利要求1中所述制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述惰性保护气氛为氮气、氩气中的一种或几种。

5.按照权利要求1中所述制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述分散剂为乙醇、甲醇、甲苯、苯氧乙醇、苯甲醇、丁二醇、丙三醇、戊烷、己烷、氯苯、乙醇胺、醋酸乙酯、丙酮、吡啶、乙酸等中的一种或多种组合，浆料固含量为40wt％～80wt％，球磨搅拌时间0.5～4h。

6.按照权利要求1中所述制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述包覆产物金属氧化物A_mO_n的原材料为含Al、Ti、Zn、Mg、Cu、V、Si、Ag、Ca、Zr、Nb、La的纳米尺寸的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、氯化物中的一种或多种，且颗粒尺寸为10～200nm。

7.按照权利要求1中所述制备方法，其特征在于：步骤(3)中称取的富锂材料与最终包覆产物金属氧化物A_mO_n质量百分比为80％～99.9％；所述干燥的温度为60～200℃之间，干燥气氛为氮气或氩气或真空干燥。将步骤(5)中烧结保护气氛为氮气或氩气的惰性气氛。