[发明专利]一种双改性的三元正极材料

权利要求书

1.一种双改性的三元正极材料，其特征在于，为La₂O₃包覆的Li_xNi_aCo_bMn_cMg_eW_fO₂，其中1≤x≤1.06，0.5≤a＜1，0＜b≤0.3，0＜c≤0.3，0＜e≤0.01，0＜f≤0.01，a+b+c＝1。

2.根据权利要求1所述的双改性的三元正极材料，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

(1)将可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性锰盐与水配置成溶液A，将含Mg的可溶性盐与水配置成溶液B，将含W的可溶性盐与水配置成溶液C，以氨水为溶液D、以NaOH溶液为溶液E；

(2)将溶液A、B、C、D和E同时分别通过不同的管道持续加入反应釜中，并搅拌进行反应，至形成的颗粒平均粒度为4～12μm，停止反应，得三元前驱体浆料；

(3)除去所述三元前驱体浆料中的液体以及杂质，得三元前驱体；

(4)将锂盐、La₂O₃和所述三元前驱体球磨混合，得混合物；

(5)将所述混合物在空气气氛下烧结，即成。

3.根据权利要求2所述的双改性的三元正极材料，其特征在于，步骤(1)中，所述可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性锰盐为硫酸盐；所述含Mg的可溶性盐为硝酸镁和/或硫酸镁；所述含W的可溶性盐为钨酸钠、硫酸钨、硝酸钨中的一种或两种以上。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的双改性的三元正极材料，其特征在于，步骤(1)中，溶液A中的镍元素、钴元素、锰元素的摩尔量之比为0.5～1∶0～0.3∶0～0.3；溶液A的阳离子总浓度为1～10mol/L；溶液A阳离子总浓度与溶液B中Mg元素的浓度之比为1∶0.005～0.2；溶液A阳离子总浓度与溶液C中W元素的浓度之比为1∶0.005～0.2。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的双改性的三元正极材料，其特征在于，步骤(1)中，氨水的质量百分数为15～25wt％；NaOH溶液的浓度为1～11mol/L。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的双改性的三元正极材料，其特征在于，步骤(2)中，溶液A的加料速度为30～400mL/min；溶液B的加料速度为溶液A加料速度的0.025～1倍；溶液C的加料速度为溶液A加料速度的0.025～1倍。

7.根据权利要求2～6中任一项所述的双改性的三元正极材料，其特征在于，步骤(2)中，控制溶液D的流速，使反应过程中釜内的氨水浓度为3～10g/L；控制溶液E的流速，使反应过程中釜内的的pH值为11～12；搅拌的速度为200～1200r/min；反应的温度为30～90℃。

8.根据权利要求2～7中任一项所述的双改性的三元正极材料，其特征在于，步骤(4)中，所述锂盐为氢氧化锂、碳酸锂、氢氧化锂的水合物和碳酸锂的水合物中的一种或两种以上；锂盐中的锂元素和三元前驱体的摩尔比为1～1.08∶1；La₂O₃和三元前驱体的质量比为0.001～0.06∶1。

9.根据权利要求2～8中任一项所述的双改性的三元正极材料，其特征在于，步骤(4)中，球磨的转速为200～600r/min；球磨的时间为0.5～10h。

10.根据权利要求2～9中任一项所述的双改性的三元正极材料，其特征在于，步骤(5)中，所述烧结为两段式烧结，先在200～600℃烧结2～9h，然后在800～1200℃烧结10～40h。