[发明专利]一种复合富锂锰基正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下，

步骤1.将钠盐、锆盐、磷酸盐以及络合剂溶解到溶剂中，混合均匀，得到包覆溶液；

步骤2.将Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂与包覆溶液充分混合，并蒸干溶剂，得到复合材料前驱体；

步骤3.在保护气氛下，先将复合材料前驱体置于200℃～300℃预烧2h～3h，再在600℃～700℃下煅烧5h～6h，冷却，得到具有核壳结构的复合富锂锰基正极材料，其中，Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂为核材料，NaZr₂(PO₄)₃为表面均匀包覆层；

所述钠盐为碳酸钠、氢氧化钠、磷酸二氢钠、硝酸钠、碳酸氢钠、氯化钠或乙酸钠；

所述锆盐为碳酸锆或硝酸锆；

所述磷酸盐为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵或磷酸二氢钠；

所述络合剂为柠檬酸、草酸铵、柠檬酸铵、聚乙烯吡咯烷酮、二乙醇胺、三乙醇胺或乙二胺四乙酸二钠；

所述溶剂为HCl水溶液、NaCl水溶液或水；

所述保护气氛的气体为氩气或氮气。

2.根据权利要求1所述的一种复合富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1中的包覆溶液采用如下方法配制：

步骤a.分别将钠盐、锆盐、磷酸盐以及络合剂溶于溶剂中，混合均匀，分别得到钠盐溶液、锆盐溶液、磷酸盐溶液以及络合剂溶液；

步骤b.将钠盐溶液、锆盐溶液和磷酸盐溶液加入络合剂溶液中，混合均匀，得到包覆溶液。

3.根据权利要求2所述的一种复合富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤a中，配制钠盐溶液、锆盐溶液以及磷酸盐溶液的条件：温度45℃～80℃，搅拌时间0.5h～1h，搅拌速度100rmp～500rmp；

配制络合剂溶液的条件：温度30℃～50℃，搅拌时间5h～8h，搅拌速度100rmp～500rmp。

4.根据权利要求2所述的一种复合富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤b中，将溶液混合均匀的条件：温度30℃～50℃，搅拌时间0.5h～2h，搅拌速度100rmp～500rmp。

5.根据权利要求1所述的一种复合富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1所制备的包覆溶液中，钠元素的摩尔数：锆元素的摩尔数：磷元素的摩尔数为1～1.5:2:3～3.5；所制备的NaZr₂(PO₄)₃包覆层的质量与络合剂的质量比为1:10～30。

6.根据权利要求1所述的一种复合富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：所制备的复合富锂锰基正极材料中，Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂的质量与NaZr₂(PO₄)₃包覆层的质量比为1:0.01～0.3。

7.根据权利要求1所述的一种复合富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤2中，蒸干溶剂的条件：温度60℃～90℃，搅拌时间6h～8h，搅拌速度100rmp～1000rmp。

8.根据权利要求1所述的一种复合富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：所述Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂的粒径为0.1μm～0.4μm。

9.根据权利要求1所述的一种复合富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：NaZr₂(PO₄)₃包覆层的厚度为2nm～10nm。