[发明专利]一种高容量锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将摩尔比为x：(2/3-x）：x的可溶性镍、锰、钴的化合物溶于水，配制成金属离子总浓度为0.5-3摩尔/升的混合溶液，其中 0≤x＜1/3；

2）将碳酸钠溶于水，配制成浓度为0.2-2摩尔/升的溶液；

3）采用碳酸钠作为沉淀剂、氨水调节pH值，将过量的碳酸钠溶液和氨水并流滴入所述步骤1)中的混合溶液中，同时搅拌，生成沉淀；

4）将所述沉淀过滤、洗涤、烘干得到碳酸盐沉淀前驱体；将摩尔比为1：(4/3-x)的所述碳酸盐沉淀前驱体与锂盐混合，在一定的球磨介质中球磨一段时间，然后置于马弗炉中高温焙烧一定时间，最后冷却至室温，制得Li_4/3-x[Ni_xMn_2/3-xCo_x]O₂系列锂离子电池正极材料，其中0≤x＜1/3。

2.根据权利要求1所述的高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述镍的化合物为氯化镍、硫酸镍、乙酸镍、硝酸镍中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述钴的化合物为氯化钴、硫酸钴、乙酸钴、硝酸钴中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述锰的化合物为氯化锰、硫酸锰、乙酸锰、硝酸锰中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述锂盐为氯化锂、硫酸锂、碳酸锂、乙酸锂、氢氧化锂中的一种或几种。

6.根据权利要求1-5任意一项所述高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中所述pH值为8～12。

7.根据权利要求1-5任意一项所述高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中搅拌速度为100~1000转/分钟，反应时间为1~48小时。

8.根据权利要求1-5任意一项所述高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述球磨溶剂介质为水、酒精、丙酮、异丙醇、乙醚、丁酮、乙二醇、甲醚中的一种或几种；球磨时间为2～24小时。

9.根据权利要求1-5任意一项所述高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中的焙烧过程为：以1~60℃/min的升温速度升温到600~1200℃，焙烧的时间为2～24小时，冷却过程为自然冷却至室温。

10.一种高容量锂离子电池正极材料，其特征在于：采用权利要求1-9任意一项所述的方法制成，其分子式为Li_4/3-x[Ni_xMn_2/3-xCo_x]O₂，其中 0≤x＜1/3。