[发明专利]一种锰酸锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锰酸锂正极材料，其特征在于，所述锰酸锂正极材料的化学式为Li_aAl_bMn_2-b-cB_cO_4-dF_d，其中，0.96≤a≤1.15，0＜b≤0.3，0＜c≤0.03，0＜d≤0.03；所述锰酸锂正极材料的二次颗粒呈球形，氟元素渗透在球形锰酸锂正极材料中，且氟元素含量从球形锰酸锂正极材料颗粒的表面向颗粒中心呈递减的梯度分布。

2.如权利要求1所述的锰酸锂正极材料，其特征在于，在距离球形锰酸锂正极材料颗粒表面0.22R≤L≤R的球形区域内，氟元素含量占整个锰酸锂正极材料中氟含量的20％～40％；在距离球形锰酸锂正极材料颗粒表面L＜0.22R的区域内，氟元素含量占整个锰酸锂正极材料中氟含量的60％～80％，其中，R为锰酸锂正极材料二次颗粒的等效半径。

3.如权利要求1所述的锰酸锂正极材料，其特征在于，所述锰酸锂正极材料的球形度为0.8～1。

4.如权利要求1所述的锰酸锂正极材料，其特征在于，所述锰酸锂正极材料中单位锰溶出量为0.01％～0.1％。

5.如权利要求1所述的锰酸锂正极材料，其特征在于，所述锰酸锂正极材料的二次颗粒D50为10～16μm，粒径分布系数Span为0.5～0.9。

6.一种如权利要求1～5中任一项所述的锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将锂源、锰源、硼源混合后进行一次烧结，得到锰酸锂正极材料前驱体；

(2)将所述锰酸锂正极材料前驱体与铝源、氟源混合后，进行二次烧结，烧结完成后过筛，得到锰酸锂正极材料。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述一次烧结的温度为700～850℃，烧结的时间为4～10h。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述二次烧结的温度为300～600℃，烧结的时间为2～8h。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锰源包括掺铝碳酸锰、掺铝四氧化三锰、掺铝三氧化二锰、掺铝羟基氧化锰和掺铝二氧化锰中的至少一种；

所述锂源包括碳酸锂、氢氧化锂中的至少一种；

所述硼源包括H₃BO₃、B₂O₃中的至少一种。

10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氟源包括氟化锂、氟化铵、氟化铝、聚偏氟乙烯均聚物、聚偏氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物和聚四氟乙烯中的至少一种；

所述铝源包括氢氧化铝、三氧化二铝和硝酸铝中的至少一种。