[发明专利]一种镍锰正极活性材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种镍锰正极活性材料，其特征在于，所述镍锰正极活性材料包括基体及包覆在所述基体表面的包覆层，所述包覆层包括芳香族化合物，所述镍锰正极活性材料中，芳香族化合物的质量含量为0.1％-0.5％。

2.如权利要求1所述的镍锰正极活性材料，其特征在于，所述芳香族化合物的分子式为中心对称结构或轴对称结构；

和/或，所述芳香族化合物为具有多个羧基的芳香酸和/或具有多个羧酸根的芳香酸锂盐；具有多个羧基的芳香酸的羧基个数为2～4个，具有多个羧酸根的芳香酸锂盐的羧酸根个数为2～4个；

和/或，所述芳香族化合物为邻二苯甲酸、邻二苯甲酸锂、对二苯甲酸、对二苯甲酸锂、均苯三甲酸、均苯三甲酸锂中至少一种。

3.如权利要求1或2所述的镍锰正极活性材料，其特征在于，所述基体为镍锰酸锂，所述镍锰酸锂的化学式为LiNi_xMn_yM_zO₄，其中0.2≤x＜0.6，1.2≤y1.8，0.01≤z0.1，M为Al、Zr、W、Mg、Ta、Ti、Nb、和B中的一种或多种组合。

4.一种镍锰正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述方法依次包括如下步骤：

S1、将芳香族化合物溶解于有机溶剂中配制为有机溶液；

S2、将镍锰酸锂加入步骤S1制得的有机溶液中混合均匀后进行低温热处理，制得所述镍锰正极活性材料；

所述芳香族化合物为具有多个羧基的芳香酸和/或具有多个羧酸根的芳香酸锂盐。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述镍锰酸锂按照以下步骤制备得到：

Sa、取镍锰前驱体和锂源混合均匀，得到混合物；

Sb、对步骤Sa制得的混合物依次进行煅烧和退火处理，得到镍锰酸锂。

6.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤Sa中所述锂源为碳酸锂，无水氢氧化锂或一水氢氧化锂中的至少一种；

和/或，步骤Sa中所述镍锰前驱体为Ni_aMn_b(OH)₄，其中，0.25＜a＜0.75，0.5＜b1；

和/或，步骤S1中所述有机溶剂为醇类或醚类；

和/或，步骤S1中，所述芳香族化合物的分子式为中心对称结构或轴对称结构；

和/或，步骤S1中，所述具有多个羧基的芳香酸的羧基个数为2～4个，所述具有多个羧酸根的芳香酸锂盐的羧酸根个数为2～4个；

和/或，步骤S1中，所述芳香族化合物为邻二苯甲酸、邻二苯甲酸锂、对二苯甲酸、对二苯甲酸锂、均苯三甲酸、均苯三甲酸锂中至少一种；

和/或，所述镍锰正极活性材料中，所述芳香族化合物的质量含量为1000ppm-5000ppm；

和/或，所述步骤Sb制得的镍锰酸锂的化学式为LiNi_xMn_yM_zO₄，其中0.2≤x＜0.6，1.2≤y1.8，0.01≤z0.1，M为Al、Zr、W、Mg、Ta、Ti、Nb、和B中的一种或多种组合；

和/或，所述步骤Sa的锂源中的锂元素与镍锰前驱体中的镍、锰元素之和的摩尔比为(1.0～1.1)：2；

和/或，所述步骤Sb中，煅烧气氛为空气，煅烧温度为900～1200℃，煅烧时间为18～24h；

和/或，所述步骤Sb中，退火气氛为空气，退火温度为500～700℃，退火时间为2～6h；

和/或，所述步骤S1中，有机溶剂与芳香族化合物按照1：(0.2～0.4)的质量比例混合均匀；

和/或，所述步骤S2中，以所述镍锰酸锂中锂元素与所述有机溶液中芳香族化合物的质量比为1：(0.04～0.12)计，将所述镍锰酸锂与所述有机溶液混合均匀；

和/或，所述步骤S2中，低温热处理在惰性气氛下进行，所述低温热处理温度为80～100℃，所述低温热处理的时间为4～8h。