[发明专利]一种高电压高容量锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高电压高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1)先用高温固相反应法并结合机械球磨合成具有层状结构的HT-Li-CoO₂型的Li_1+xMg_xCo_1-xO₂粉体材料，所述的x为0.01-0.075；

2)利用Pechini法合成NASICON型的Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃固体电解质前驱体凝胶；

3)采用机械球磨法将所述的凝胶涂覆于Li_1+xMg_xCo_1-xO₂粉体材料表面，并利用高温反应在粉体材料表面原位合成Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃固体锂离子导体膜，最终制备的材料为(y)wt％Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃@(100-y)wt％Li_1+xMg_xCo_1-xO₂，所述的y为2.5-7.5；

步骤1)的具体过程如下：碳酸锂、四氧化三钴和氧化镁按照合成的正极材料称取，球磨数小时混合均匀，先在550-650℃的空气气氛下热处理11-13个小时，随后制得的材料加二甲苯湿法球磨8-12分钟，烘干，然后在850-950℃的空气气氛下热处理11-13小时，最后制得的材料加二甲苯湿法球磨1-3小时，烘干，球磨20-40秒，过300-500目筛；

步骤2)的具体过程如下：配置1.8-2.2molL^-1的柠檬酸水溶液，然后加入适量的乙二醇，搅拌数小时获得螯合物；随后加入钛酸四丁酯，75-85℃加热并持续磁力搅拌，直至获得澄清的溶胶，随后将无水硝酸锂、无水磷酸二氢铵、九水硝酸铝依次加入溶胶中，40-60℃加入并持续的搅拌，直至获得白色凝胶；

步骤3)的具体过程如下：所述的Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃凝胶和Li_1+xMg_xCo_1-xO₂粉体材料混合，机械球磨0.5-2小时，然后在550-650℃下空气气氛中热处理0.5-1.5小时，随后再一次机械球磨数分钟，接着在850-950℃下空气气氛中热处理3小时以上，随后加二甲苯湿法球磨1小时以下，干燥，用300-500目筛子过滤。

2.如权利要求1所述的高电压高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)制备得到的白色凝胶水含量控制在5-15％。

3.如权利要求1所述的高电压高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，第一次热处理的温度为600℃。

4.如权利要求1所述的高电压高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，第二次热处理的温度为900℃。

5.权利要求1-4任一项所述制备方法得到的高电压高容量锂离子电池正极材料。