[发明专利]一种碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，该方法将含锂、镍、钴、锰的化合物及掺杂金属化合物按化学计量比的量分别溶解于水中；并加入有机酸，用氨水调节溶液pH，不断搅拌得到均一透明的溶液；然后将溶液放在电炉上随炉加热至溶液蒸发沸腾到临界点后迅速自燃；将燃烧所得粉体在600~950℃下热处理6~14小时后得到碳包覆掺杂改性三元LiNi_xCo_y-aMn_1-x-yM_aO₂正极材料。本发明采用两种方法进行碳包覆，通过合成样品过程中或热处理过程中引入碳源，能够在三元材料表面均匀地包覆一层碳层，在自蔓延燃烧法快速、简便地将三元材料合成和包覆碳在一步中完成，得到的产品成本低、颗粒均匀、电化学性能稳定，便于工业化生产。

主权项

一种碳包覆掺杂改性锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)将可溶性锂盐、镍盐、钴盐、锰盐、掺杂金属盐溶解在去离子水中，搅拌至形成均匀透明的混合溶液；按锂、镍、钴、锰、掺杂金属摩尔比为1:x:(y‑a):(1‑x‑y):a溶解在水中，其中0≤x≤0.8，0.1≤y≤0.6，0.1≤x+y≤1；(2)、在混合溶液中加入有机酸作为金属离子螯合剂，加入的有机酸为柠檬酸、尿素、醋酸铵、六亚甲基四胺或肼中的一种；有机酸的加入物质的量与金属离子总物质的量之比为0.5:1~2.0:1；(3)、加入氨水溶液，调节溶液PH至5.5~11，不断搅拌至形成均一溶液；(4)、将(3)中所述溶液移入蒸发皿内并置于电炉上，随着电炉加热至溶液蒸发沸腾到临界点后迅速自燃；然后在600~950℃下热处理6~14小时，最后得到碳包覆掺杂改性三元LiNi_xCo_y‑aMn_1‑x‑yM_aO₂正极材料。