[发明专利]一种复合材料及其制备方法和锂离子电池正极材料

权利要求书

1.一种复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过氧化物固相煅烧合成镍锰酸锂，将锰源、镍源、锂源和钴源的混合物进行第一煅烧处理，得到钴掺杂的镍锰酸锂；将所述钴掺杂的镍锰酸锂与二氧化硅的混合物进行第二煅烧处理；

所述镍源包括氧化镍；所述氧化镍的制备方法包括以下步骤：

将氧化镍的悬浊液研磨至粒径D50为300~800nm后进行冷冻干燥；所述氧化镍的悬浊液中，氧化镍的固含量为25%~35%；所述冷冻干燥的温度为-20~-40℃，所述冷冻干燥的真空度为3~10Pa。

2.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述锰源包括四氧化三锰。

3.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述锰源的粒径D50为2~4μm。

4.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述镍源的粒径D50为8~10μm。

5.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述锂源包括碳酸锂。

6.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述锂源的粒径D50为8~10μm。

7.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述钴源包括氢氧化钴和/或氧化钴。

8.根据权利要求2所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述锂源、镍源和锰源分别以Li、Ni和Mn计的原子摩尔比为（1.01~1.05）:（0.4~0.475）:（1.525~1.6）；

所述钴源和镍源分别以Co和Ni计的原子摩尔比为（0.03~0.06）:1。

9.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述钴掺杂的镍锰酸锂和所述二氧化硅的质量比为1：（0.005~0.02）。

10.根据权利要求9所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅的粒径为10~20nm。

11.根据权利要求1~10中任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧处理包括以下步骤：

所述锰源、镍源、锂源和钴源的混合物加热至温度为800~950℃，并于800~950℃条件下进行保温。

12.根据权利要求11所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述保温的时间为10~12h。

13.根据权利要求11所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧处理于空气的气氛下进行，所述空气的流量为18~22L/min。

14.根据权利要求11所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述加热至温度为800~950℃过程中的升温速率为2~4℃/min。

15.根据权利要求1~10中任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述锰源、镍源、锂源和钴源的混合物先进行搅拌处理，再进行所述第一煅烧处理；

所述搅拌处理的转速为1800~2200rpm，所述搅拌处理的时间为15~25min。

16.根据权利要求1~10中任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述第二煅烧处理包括以下步骤：

所述钴掺杂的镍锰酸锂与二氧化硅的混合物加热升温至500~700℃，并与500~700℃条件下进行保温处理。

17.根据权利要求16所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述保温处理的时间为10~12h。