[发明专利]稀土掺杂富锂层状锂离子电池正极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及锂离子电池正极材料技术领域，是一种稀土掺杂富锂层状锂离子电池正极材料及其制备方法和在制备锂离子电池中的应用；该稀土掺杂富锂层状锂离子电池正极材料的化学式通式为aLi[Li_1/3Mn_(2/3‑t)R_t]O₂·（1—a）LiMO₂；其中0xNi_yCo_z、0.3≤x≤0.45、0.3≤y≤0.45、且4x+2y+3z=3。本发明得到的稀土掺杂富锂层状锂离子电池正极材料具有放电容量高和制备简单便捷的特点，通过本发明得到的稀土掺杂富锂层状锂离子电池正极材料为主要原料组装的锂离子电池具有较好的倍率性能和较强的循环稳定性，方便了操作，提高了生产效率。

主权项

1.一种稀土掺杂富锂层状锂离子电池正极材料，其特征在于稀土掺杂富锂层状锂离子电池正极材料的化学式通式为aLi [Li_1/3Mn_(2/3‑t)R_t]O₂ ∙ (1 − a)LiMO₂ ；其中0<a≤0.7、0<t≤0.1、R=La或Sm、M=Mn_xNi_yCo_z 、0.3≤x≤0.45、0.3≤y≤0.45、且4x+2y+3z=3；其中：该稀土掺杂富锂层状锂离子电池正极材料按下述步骤得到：第一步，按物质的量之比为1.03（1+ a/3）：(1‑a)y：[(2/3‑t)a+(1‑a)x]：(1‑a)z：at称取锂盐、镍盐、锰盐、钴盐和稀土硝酸盐，将称取好的锂盐、镍盐、锰盐、钴盐和稀土硝酸盐溶解在无水乙醇中得到透明的金属盐乙醇液，锂盐、镍盐、锰盐、钴盐和稀土硝酸盐在无水乙醇中的总浓度为1 mol/L至2 mol/L；第二步，将第一步得到的金属盐乙醇液放置在温度为400℃至600℃的高温炉内点燃，燃烧反应5 分钟至15 分钟，冷却至室温后研磨成粉末；第三步，将第二步得到的粉末放置在温度为700℃至900℃下煅烧12小时至24小时后得到稀土掺杂富锂层状锂离子电池正极材料；锂盐为LiNO₃或LiCH₃COO∙2H₂O；镍盐为Ni(NO₃)₂∙6H₂O或Ni(CH₃COO)₂∙4H₂O；锰盐为Mn(NO₃)₂∙6H₂O或Mn(CH₃COO)₂∙4H₂O；钴盐为Co(CH₃COO)₂∙4H₂O；稀土硝酸盐为La(NO₃)₃∙6H₂O或Sm(NO₃)₃∙6H₂O。