[發明專利]一種鋰離子電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410365645.5
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104091919A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 李莉萍;李琪;付超超;李廣社
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/1391
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

1.一種鉀摻雜富鋰錳基氧化物正極材料，其特征在于：所述正極材料的化學式可表示為：Li_(3+x)/3-yK_yMn_(1+x)/3Co_(1-x)/3Ni_(1-x)/3O₂，其中0.3≤x≤0.9，y＝(1+x)/162。

2.一種權利要求1所述正極材料的制備方法，其特征在于，至少包括下述步驟：

(1)將鉀摻雜的錳前驅物、鈷源、鎳源和鋰源，按照一定比例混合，得到具有摩爾配比為Mn:Co:Ni:Li＝(1+x):(1-x):(1-x):(3+x-3y)的混合物，其中0.3≤x≤0.9，y＝(1+x)/162；

(2)將步驟(1)所得的混合物經熱處理和冷處理后，即得所述鉀摻雜富鋰錳基氧化物正極材料。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述鉀摻雜的錳前驅物由高錳酸鉀、錳鹽和濃硫酸的混合物經水熱處理得到。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述錳鹽任選自乙酸錳、硝酸錳、氯化錳、硫酸錳中的一種或幾種。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述鈷源任選自乙酸鈷、硝酸鈷、氯化鈷中的一種或幾種；步驟(1)中所述鎳源任選自乙酸鎳、硝酸鎳、氯化鎳中的一種或幾種；步驟(1)中所述鋰源任選自乙酸鋰、硝酸鋰、氯化鋰、氫氧化鋰中的一種或幾種。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述混合的方式任選自研磨混合方式和/或混合溶液-蒸發混合方式。

7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述混合的方式為機械球磨混合方式。

8.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述熱處理的溫度為800℃～1000℃，時間3～16h。

9.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述冷卻處理的方式任選自室溫下冷卻、液氮中冷卻、冰水混合物中冷卻中的一種或幾種。

10.一種鋰離子電池，其特征在于：所述鋰離子電池的正極中含有權利要求1所述的正極材料和/或根據權利2-9所述任一方法制備得到的正極材料。