[发明专利]表面自包覆的高镍正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种表面自包覆的高镍正极材料的制备方法，所述表面自包覆的高镍正极材料表达式为LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂@Li₂MO_k，M= Si、W中的一种，其中0.6≤x1，0y≤0.2，k=3或4，Li₂MO_k为所形成的自包覆层；其特征在于：通过温度诱导的方法，使所述高镍正极材料中掺杂的Si或W元素向表面自偏析，形成对正极材料的自包覆层；所述温度诱导方法是将掺杂有Si或W元素的高镍正极材料前驱体在750–1000 °C下焙烧3–12小时，然后将其自然冷却至50–100°C，保温1–3h，再冷却至(-20°C)–(-15°C) ，保温1–3h；按上述烧结及冷却流程循环2–4次获得产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按比例和浓度混合均匀配制盐溶液I；配制Si或W的盐溶液II，将沉淀剂、络合剂与上述盐溶液I、盐溶液II同时滴加到反应釜发生共沉淀反应，反应完成后将反应釜中的沉淀物过滤、洗涤并干燥获得前驱体Ni_aCo_bMn_cM_1-a-b-c(OH)_2+d ，d≥0；

步骤二，将得到的前驱体与锂源混合，通过所述的温度诱导方法得到表面自包覆效果的高镍正极材料LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂@Li₂MO_k。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤一中，所述的前驱体材料中，Ni、Co、Mn和M的摩尔比满足条件：9≤n(Ni+Co+Mn):nM≤99。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：步骤一中，所述的沉淀剂为氢氧化钠，络合剂为氨水。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤一中，所述反应釜为带有加热和搅拌装置的反应容器，反应过程的pH控制为9-13，温度在40-70℃之间,搅拌桨叶转速在300-1000 rpm/min。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤一中，所述的洗涤过程为反复使用去离子水洗涤，抽滤，压滤或离心装置去除溶液中存在的杂质，随后在温度为80-150℃烘干。

7.根据权利要求2、3、5或6所述的方法，其特征在于：步骤二中，按照摩尔比nLi：n(Ni+Co+Mn+M)为1-1.2的比例混合前驱体与锂源。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤二中，所述的锂源为碳酸锂、氢氧化锂中的一种或两种。