[發明專利]具有復合包覆層的尖晶石結構鋰離子電池正極材料及其制法

有效

• 申請號: 201710330427.1
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN108878794B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 劉孟;畢玉敬;王德宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;王正君

1.一種具有復合包覆層的正極材料，其特征在于，所述的正極材料由內而外依次包括以下各層：

(a)核芯層；

(b)過渡層；和

(c)殼層；

所述正極材料是如下制備的：

1)稱量四水乙酸錳186.04g，加入500mL水溶解；配制1000mL4mol/LNaOH溶液，和1000mL2mol/L的氨水溶液；

在氮氣保護的反應釜中，加入200mL水，將混合溶液與4mol/L的NaOH溶液和2mol/L的氨水溶液同時加入到反應釜中，溶液最終pH控制在10以上；沉降結束后，將沉淀過濾洗滌，80℃烘干后得到前驅體P1；

2)稱量前驅體P1 50g，加200mL水，攪拌形成分散液；配制1mol/L氨水溶液；稱量37.80g草酸鈮，加70mL水溶解；

草酸鈮溶液加入到前驅體P1的分散液中，加入結束后，用氨水調節pH至8.0，過濾，水洗三次，100℃干燥后得到得到表面包覆Nb(OH)₅的前驅體P2；

3)稱量前驅體P2 50g，加200mL水，攪拌形成分散液；稱量14.30gCo(CH₃COO)₂.4H₂O，溶解于30mL水中；配制4mol/L的LiOH溶液和1mol/L氨水溶液；

將Co(CH₃COO)₂溶液與4mol/L的LiOH和氨水溶液同時加入到前驅體的分散液中，將Co(OH)₂沉降在前驅體P2表面，沉降pH控制在12；過濾水洗，100℃干燥后得到復合前驅體P3；

稱量上述P3前驅體50g，鋰鹽與前驅體按照摩爾比0.66的比例混合，稱量LiOH·H₂O15.80g，與前驅體P3混合均勻，在500℃燒結6小時后，在900℃燒結12小時，得到正極材料。

2.如權利要求1中所述的正極材料，其特征在于，

所述的正極材料的殼層外還包括保護層，所述的保護層是如下制備的：

稱量燒結后的正極材料50g，加100mL水形成懸濁液；稱量Al(NO₃)·9H₂O2.96g，溶解于50mL水中，配制1mol/L的NaOH溶液；

將Al(NO₃)₃的溶液與NaOH的溶液一起，緩慢加入到正極材料的懸濁液中，使Al(OH)3沉降在正極材料表面，終點pH值為7.5；過濾、水洗后，將材料在500℃煅燒6小時，得到表面包覆有Al₂O₃的正極材料。