[发明专利]锂离子电池用混合型正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用混合型正极材料，其由以下重量百分比的组分制备而成：

Li((Ni_1-x-y-zCo_xM_yM’_z)_1-w(Ni_0.5Mn_0.5)_w)O₂  9.9％～90％

LiCoO₂          9.9％～90％

改性添加剂          0.1～5％

其中，M、M’为Mn、Al、Mg、Ti、Sr或Zr元素中的一种，0≤x≤0.3，0≤y≤0.1，0≤z≤0.1，0.05≤w≤0.2。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用混合型正极材料，其特征在于：所述改性添加剂为Al、Mg、Ti、Sr和Zr的氧化物、碳酸化合物或氢氧化物中的一种或一种以上的混合物。

3.一种权利要求1所述锂离子电池用混合型正极材料的制备方法，包括以下步骤：

1)Li((Ni_1-x-y-zCo_xM_yM’_z)_1-w(Ni_0.5Mn_0.5)_w)O₂的制备：

(1)按摩尔比Ni∶Co∶M∶M’＝(1-x-y-z)∶x∶y∶z配制盐溶液A，使盐溶液A中金属离子浓度为0.5～2.5mol/L；按摩尔比Ni∶Mn＝1∶1配制盐溶液B，使盐溶液B中金属离子浓度为0.5～2mol/L；

(2)以氢氧化钠溶液和氨水为络合剂，所述氢氧化钠溶液浓度为4～12mol/L，按照氨与氢氧化钠摩尔比为0.2～0.6将氨水加入到氢氧化钠溶液中；

(3)将体积为V1盐溶液A与氢氧化钠溶液连续泵入到盛有去离子水的反应釜中，反应釜内溶液不断地搅拌，固定盐溶液流速，通过控制氢氧化钠溶液流速控制反应釜内溶液pH值为10.0～12.0；

(4)盐溶液A泵入完毕后，将体积为V2的盐溶液B连续泵入到反应釜中，同时连续通入氮气或氩气进行保护，盐溶液B泵入完毕后，继续搅拌2h～6h，其中溶液B的体积V2计算公式如下：

V2=w×V1×ρA(1-w)×ρB]]>

式中：ρ_A为溶液A中金属离子的总摩尔浓度，mol/L

ρ_B为溶液B中金属离子的总摩尔浓度，mol/L

(5)停止搅拌，将溶液进行固液分离，分离出的固体用20℃～60℃的去离子水洗涤至洗涤水的pH值为8～9；

(6)将洗涤后的固液混合物进行固液分离，分离出的固体在80℃～150℃下烘干，得到(Ni_1-x-y-zCo_xM_yM’_z)_1-w(Ni_0.5Mn_0.5)_w(OH)₂粉末；

(7)将(Ni_1-x-y-zCo_xM_yM’_z)_1-w(Ni_0.5Mn_0.5)_w(OH)₂粉末与锂盐按照Li/Me＝1.0～1.2的比例混合，其中Me＝Ni+Co+M+M’；

(8)将步骤(7)的混合物放入窑炉中，在600℃～1000℃下，空气或氧气气氛中焙烧6h～12h得到粗料，所述粗料经过粉碎后得到Li((Ni_1-x-y-zCo_xM_yM′_z)_1-w(Ni_0.5Mn_0.5)_w)O₂粉末；

3)将步骤1)制得的Li((Ni_1-x-y-zCo_xM_yM′_z)_1-w(Ni_0.5Mn_0.5)_w)O₂粉末与LiCoO₂、改性添加剂按比例混合后，在500℃～1000℃热处理4～8h，得到混合型正极材料。