[发明专利]一种高容量动力型富镍锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1. 一种高容量动力型富镍锂离子电池正极材料，其特征在于，分子式为Li_aNi_1-x(MM’)_xO₂·M’’O，其中a=0.9-1.2，0≤x≤0.70，M为Co、Mn、Al中的至少一种；M’为Co、Al、V、Mn、Zr、Mg、Ti、Cr、Zr、La、Ce、Pr、Nd、Nb、Mo、Y、Sr、Ba、B、Sr、Sn、Ta中的至少一种；M’’O为包覆层，M’’包括Co和Al。

2.根据权利要求1所述的高容量动力型富镍锂离子电池正极材料，其特征在于，M’’为Co 、Al和Li或/和P。

3.根据权利要求1所述的高容量动力型富镍锂离子电池正极材料，其特征在于，所述包覆层为LiCoO₂、Co₃O₄、CoO、Co₂O₃、Al₂O₃、Li₃PO₄、AlPO₄、LiCoAlO₂、LiAlO₂中的至少一种。

4.一种制备如权利要求1－3之一所述高容量动力型富镍锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按摩尔比Li/(M+M’+Ni）=0.9－1.2称取富镍多元材料前驱体Ni_1-xM_x(OH)₂、锂原料、添加剂M’的氧化物或氢氧化物，然后在混料设备中混合15-300min，再将混合物在空气、氧气或氮气气氛中，经500-1100℃高温烧结5-20小时，生成富镍多元材料Li_aNi_1-x(MM’)_xO₂；

所述M’为Co、Al、V、Mn、Zr、Mg、Ti、Cr、Zr、La、Ce、Pr、Nd、Nb、Mo、Y、Sr、Ba、B、Sr、Sn、Ta中的一种或多种；

（2）将铝化合物溶于去离子水或无水乙醇中，配制成0.1-10mol/L的溶液，滴加沉淀剂控制pH值为3-10，得到铝包覆液溶液A，所述溶液A中Al含量为富镍多元材料重量的0.01%-0.5%；

（3）将钴化合物溶于去离子水中，配制成0.1-10mol/L的溶液，滴加沉淀剂控制pH值为3-10，得到钴包覆液溶液B，溶液B中Co含量为富镍多元材料重量的0.05%-5%；

（4）将步骤（1）所得富镍多元材料与相当于富镍多元材料质量的0%-1%的锂化合物投入混料设备中，以100-2000rpm的转速边搅拌边加入步骤（2）所制备的溶液Ａ、步骤（3）所制备的溶液Ｂ，控制注液速度，使得两种溶液同时加完，继续搅拌混合5-100min，得到A、B溶液均匀包覆的富镍多元材料；将该材料在空气、氧气或氮气气氛中，在温度200-1000℃下烧结2-12小时，然后过250－350目筛，即得。

5.根据权利要求4所述的高容量动力型富镍锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述锂原料为碳酸锂或氢氧化锂。

6.根据权利要求4所述的高容量动力型富镍锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述铝化合物为硫酸铝、硝酸铝、异丙醇铝、磷酸铝中的一种。

7.根据权利要求4所述的高容量动力型富镍锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述沉淀剂为碳酸氢铵、磷酸氢氨、磷酸二氢铵、氢氧化钠、氨水中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的高容量动力型富镍锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述钴化合物为硫酸钴、硝酸钴、氯化钴、醋酸钴中的一种。

9.根据权利要求4所述的高容量动力型富镍锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述沉淀剂为碳酸氢铵、磷酸氢氨、磷酸二氢铵、氢氧化钠、氨水中的至少一种。

10.根据权利要求4所述的高容量动力型富镍锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述锂化合物为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂中的一种。