[发明专利]富锂正极材料、锂电池正极和锂电池

权利要求书

1.一种富锂正极材料，其为包覆结构，

其中，所述包覆结构的核体的结构通式如下：

z[xLi₂MO₃·(1-x)LiMeO₂]·(1-z)Li_1+dMy_2-dO；式中，x、z为摩尔计量比，0<x<1，0<z<1，0<d<1/3；M为Mn、Ti、Zr、Cr中的至少一种，Me为Mn、Co、Ni、Ti、Cr、V、Fe、Al、Mg、Zr中的至少一种，My为Mn、Ni、Co中的至少一种；

所述包覆结构的包覆层为通式M_mM_z的化合物，式中，M_m为Zn、Ti、Zr、Al中的至少一种，M_z为O或F。

2.如权利要求1所述的锂电池正极材料，其特征在于：所述核体的半径与包覆层厚度的比为(25~100):1。

3.如权利要求1或2所述的锂电池正极材料，其特征在于：所述核体的结构通式中的Li_1+dMy_2-dO呈尖晶石结构。

4.如权利要求1或2所述的锂电池正极材料，其特征在于：所述核体的结构通式中的xLi₂MO₃·(1-x)LiMeO₂呈层状结构。

5.如权利要求1或2所述的富锂正极材料，其特征在于：所述富锂正极材料的颗粒粒径为5μm~10μm。

6.一种富锂正极材料的制备方法，包括如下步骤：

获取结构通式为z[xLi₂MO₃·(1-x)LiMeO₂]·(1-z)Li_1+dMy_2-dO的富锂正极材料前驱体，式中，x、z为摩尔计量比，0<x<1，0<z<1，0<d<1/3；M为Mn、Ti、Zr、Cr中的至少一种，Me为Mn、Co、Ni、Ti、Cr、V、Fe、Al、Mg、Zr中的至少一种，My为Mn、Ni、Co中的至少一种；

将所述富锂正极材料前驱体分散在含有M_m盐的溶液中，再加入氢氧化合物溶液并在50～120℃下搅拌反应，然后进行固液分离，洗涤，干燥，得到第一干燥混合物，其中M_m为Zn、Ti、Zr、Al中的至少一种；将所述第一干燥混合物在250～550℃中煅烧0.5～12小时，得到所述富锂正极材料；或

将所述富锂正极材料前驱体分散在含有M_m盐和氟化物的溶液中，再在50～120℃下搅拌直至干燥，得到第二干燥混合物，其中M_m为Zn、Ti、Zr、Al中的至少一种；将所述第二干燥混合物在250～550℃中煅烧0.5～12小时，得到所述富锂正极材料。

7.如权利要求6所述的富锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述M_m盐为硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐、氯化物中的至少一种。

8.如权利要求6所述的富锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述氢氧化合物为NH₄OH、NaOH、LiOH中的至少一种。

9.如权利要求6所述的富锂正极材料的制备方法，其特征在于：在制备第一干燥混合物或/和第二干燥混合物的步骤中，所述富锂正极材料前驱体分散于含有M_m盐溶液所形成的混合液中，所述富锂正极材料前驱体与M_m盐的摩尔比为（25~100）：1。

10.如权利要求6所述的富锂正极材料的制备方法，其特征在于：在制备第一干燥混合物的步骤中，加入所述氢氧化合物溶液后并将所述含有M_m盐溶液的pH调至9～12。

11.如权利要求6～10任一项所述的富锂正极材料的制备方法，其特征在于：在制备所述第一干燥混合物的步骤中，所述M_m盐为M_m的硝酸盐，所述氢氧化合物为NH₄OH。