[发明专利]一种多孔三元复合正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔三元复合正极材料，由内核和外壳组成，所述内核为LiNixCoYMnZAaBb，其中0.3≤X≤0.8，0.1≤Y≤0.3，0.1≤Z≤0.3，0.01≤a≤0.1，0.01≤b≤0.1,外壳由多孔钛酸锂组成，所述的A和B为钛、镁、钒、铌、铬、锌、锆、铝中的一种；其特征在于：所述的内核与外壳的厚度之比为，内核：外壳=100：10～30。

2.一种根据权利要求1所述的多孔三元复合正极材料的制备方法，以质量百分比计，其特征在于，包括以下步骤：

1）将镍盐、钴盐、锰盐、A盐、B盐添加到有机溶剂中搅拌均匀后，再添加有机碱溶液及添加剂配制成质量浓度为1～10%的溶液，搅拌均匀后转移到高压反应釜中，在温度为100～150℃反应1～12h，之后冷冻干燥：温度-20～-60℃，真空度1～20pa得到多孔前驱体材料M；

其中：镍盐是硫酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种；钴盐是硫酸钴、硝酸钴、氯化钴中的一种；锰盐是硫酸锰、硝酸锰、氯化锰中的一种；

镍盐、钴盐、锰盐、A盐、B盐的摩尔比=3～8：1～3：1～3：0.1～1：0.1～1；

质量比：有机碱：添加剂：（镍盐+钴盐+锰盐+A盐+B盐）=1～5:0.1～1:100；

2）将氢氧化锂及其过量的二氧化硅机械混合后，在300℃煅烧6h，得到硅酸锂/二氧化硅复合体，再将复合体放置到浓度为0.1～1mol/L、体积比3:1的氢氟酸和盐酸的混合液中进行搅拌3h，之后通过0.01mol/L的稀盐酸清洗得到多孔硅酸锂复合物；

其中：质量比：氢氧化锂：二氧化硅：前驱体M=40～60：100:500；

3）将多孔硅酸锂复合物添加到N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀后再将多孔前驱体材料M添加其中，之后搅拌均匀后，通过喷雾干燥制备出多孔三元材料。

3.质量比：多孔硅酸锂复合物：多孔前驱体材料M：N-甲基吡咯烷酮=10～30:80～120：500。

4.根据权利要求2所述的一种多孔三元复合正极材料的其制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的有机碱为三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三丁胺、三异丁胺、三辛胺、三异辛胺、N,N-二甲基苯胺、N,N- 二乙基苯胺、吡啶、2- 甲基吡啶、3- 甲基吡啶、4- 甲基吡啶、2,3- 二甲基吡啶、2,4- 二甲基吡啶、2,5- 二甲基吡啶中的一种。

5.根据权利要求2所述的一种多孔三元复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）添加剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、碳酸镁、碳酸氢镁、氢氧化镁中的一种。