[发明专利]锂离子电池用多晶相正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用多晶相正极材料，其特征在于，所述锂离子电池用多晶相正极材料的结构式为LiCo_1-x-y-zMn_xNi_yAl_zO₂，其中，0＜x≤0.3，0≤y≤0.2，0≤Z≤0.02，其晶格结构由层状的六方晶格和尖晶石状的立方晶格组成；所述层状的六方晶格和尖晶石状的立方晶格均匀地分布在体相，层状的六方晶格与尖晶石状的立方晶格共用部分过渡金属离子。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用多晶相正极材料，其特征在于，所述多晶相正极材料为LiCo_0.7Mn_0.3O₂，其中存在层状的LiCoO₂相以及尖晶石状的LiCo_0.5Mn_1.5O₄相。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用多晶相正极材料，其特征在于，所述多晶相正极材料为LiCo_0.7Mn_0.1Ni_0.2O₂，其中存在层状的LiCoO₂和LiCoNiO₂相以及尖晶石状的LiCo_0.5Mn_1.5O₄和LiNi_0.5Mn_1.5O₄相。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池用多晶相正极材料，其特征在于，所述多晶相正极材料为LiCo_0.88Mn_0.05Ni_0.05Al_0.02O₂，其中存在层状的LiCoO₂和LiCoNiO₂相以及尖晶石状的LiCo_0.5Mn_1.5O₄和LiNi_0.5Mn_1.5O₄，表面包覆一层Al。

5.一种锂离子电池，其包括正极片、负极片、间隔于正负极片之间的隔离膜，以及电解液，其特征在于，所述正极片含有权利要求1至4中任一项所述的锂离子电池用多晶相正极材料。

6.一种锂离子电池用多晶相正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将可溶性Mn盐、或者可溶性Mn盐和可溶性Ni盐溶解在水中，加入络合剂形成溶液；

2)将可溶性Co盐溶解在水中；

3)配置LiOH溶液和氨水，并混合在一起；

4)将步骤1)至步骤3)中制备的三种溶液同时喷入雾化室，加热干燥得到LiCo_1-x-yMn_xNi_y(OH)₂前驱体，在500～1100℃下烧结得到具有层状的六方晶格和尖晶石状的立方晶格组成的锂离子电池用多晶相正极材料LiCo_1-x-yMn_xNi_yO₂，其中，0＜x≤0.3，0≤y≤0.2。

7.根据权利要求6所述的制备方法，进一步包括5)对LiCo_1-x-yMn_xNi_yO₂进行Al包覆，得到锂离子电池用多晶相正极材料LiCo_1-x-y-zMn_xNi_yAl_zO₂，其中，0＜x≤0.3，0≤y≤0.2，0＜Z≤0.02。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述络合剂为柠檬酸铵或乙二胺四乙酸二铵。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述可溶性Mn盐为硝酸锰或醋酸锰、可溶性Ni盐为硝酸镍或醋酸镍；步骤2)中，所述可溶性Co盐为硝酸钴或醋酸钴。