[发明专利]一种高电压锂离子电池掺杂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高电压锂离子电池掺杂正极材料，其特征在于其组成通式为：

LiMn_1.5Ni_0.5-XM_XO₄

其中0<X≤0.2，M为铜、锌、镁、铝、镉、锆、钛元素中的一种或几种。

2.如权利要求1所述高电压锂离子电池掺杂正极材料的制备方法，其特征在于采取以下工艺步骤进行：

(1)将可溶性锰盐、可溶性镍盐与M的可溶性盐按Mn:Ni:M的摩尔比为1.5:(0.5-x):x，其中0<x≤0.2，配制成金属离子浓度为0.5～2.0mol/L的混合溶液，其中M为铜、锌、镁、铝、镉、锆、钛元素中的一种或几种；

(2)将氨水和1.0～4.0mol/L的氢氧化钠溶液按体积比1:(5～15)的比例配制成混合溶液；

(3)将步骤(1)配制的混合溶液和步骤(2)配置的混合溶液同时均匀连续地加入到反应器中进行反应，控制反应的pH值为9-11，反应温度为40～60℃，反应的同时进行搅拌，进料结束后再搅拌0.5～5小时，最终得到混合物料；

(4)将步骤(3)所得的混合物料进行抽滤，然后用去离子水洗涤，最后干燥得球形或类球形镍锰M的氢氧化物前驱体；

(5)将步骤(4)所得的氢氧化物前驱体与锂盐按Li与Mn+Ni+Cu的摩尔比为0.5～0.55:1的比例混合均匀，或在去离子水和有机醇溶剂中混合均匀，然后干燥得混合物。

(6)将步骤(5)得到的混合物过200目筛，在400～600℃下恒温干燥0.5～10h，冷却后研磨，在800～1000℃下煅烧5～20h，冷却研磨后过200目筛，得到最终产物。

3.如权利2所述的高电压锂离子电池掺杂正极材料的制备方法，其特征在于所采用的可溶性锰盐为氯化锰或硫酸锰或硝酸锰，可溶性镍盐为氯化镍或硫酸镍或硝酸镍，锂盐为氢氧化锂或碳酸锂。

4.如权利要求2所述的高电压锂离子电池掺杂正极材料的制备方法，其特征在于所述的可溶性锰盐、可溶性镍盐、M的可溶性盐、氢氧化钠和氨水的纯度为分析纯或工业级。

5.如权利要求2所述的高电压锂离子电池掺杂正极材料的制备方法，M的可溶性盐为M的氯化物，硫酸盐，硝酸盐中的一种或几种的混合物。