[发明专利]一种核壳结构的高压锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构的高压锂离子电池正极材料，其特征在于所述高压锂离子电池正极材料为核壳结构，其核层材料为LiNi_0.5-xM_xMn_1.5O₄ ，其中x为0.002~0.12，M= Co、Al、Cr、Cu或Fe；壳层材料为LiNi_0.5Mn_1.5O₄，壳层材料占核层材料的质量分数为2~20%。

2.根据权利要求1所述的一种核壳结构的高压锂离子电池正极材料，其特征在于所述壳层厚度为0.01~2μm。

3.一种权利要求1或2所述核壳结构的高压锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：

一、按摩尔比Mn:Ni:M = 1.5 : 0.5-x : x称取锰源、镍源和含M的化合物，其中x为0.002~0.12，溶于去离子水得到溶液A；

二、向溶液A中加入一定量的沉淀剂溶液，沉淀剂与金属盐摩尔比为1~2.5，得到悬浊液B；

三、按摩尔比Mn:Ni = 3称取锰源和镍源，溶于去离子水得到溶液C；配制沉淀剂溶液D，其中沉淀剂与溶液C中金属盐摩尔比为1~2.5；搅拌下向悬浊液B中同时滴加溶液C和溶液D，过滤后得到沉淀E；

四、按照LiNi_0.5-xM_xMn_1.5O₄和LiNi_0.5Mn_1.5O₄计算Li的理论用量，将为理论用量1~1.1倍的锂源与沉淀E混合得到前驱体；

五、将前驱体放入马弗炉空气气氛中，在300~500℃下预烧3~8 h，然后升温至700~1000℃煅烧8~20 h，然后在600~700℃退火10~40 h，得到镍锰酸锂材料。

4.根据权利要求3所述的核壳结构的高压锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述锰源为氯化锰、硫酸锰、醋酸锰和硝酸锰中的一种或两种的混合物。

5.根据权利要求3所述的核壳结构的高压锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述镍源为氯化镍、硫酸镍、醋酸镍和硝酸镍中的一种或两种的混合物。

6.根据权利要求3所述的核壳结构的高压锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、甲酸锂和醋酸锂中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求3所述的核壳结构的高压锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于当M为Co时，含Co的化合物为氯化钴、硫酸钴、醋酸钴或硝酸钴；当M为Al时，含Al的化合物为氯化铝、硫酸铝、醋酸铝或硝酸铝；当M为Cr时，含Cr的化合物为氯化铬、硫酸铬、醋酸铬或硝酸铬；当M为Cu时，含Cu的化合物为氯化铜、硫酸铜、醋酸铜或硝酸铜；当M为Fe时，含Fe的化合物为氯化铁、硫酸铁、醋酸铁或硝酸铁。

8.根据权利要求3所述的核壳结构的高压锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述沉淀剂为氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵和碳酸氢铵中的一种或两种的混合物。

9.根据权利要求3所述的核壳结构的高压锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述溶液C中金属盐摩尔量为溶液A中的2~30%。