[发明专利]一种具有核壳结构的锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有核壳结构的锂离子电池正极材料，其特征在于， 

所述核层材料为层状LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂和/或zLi₂MnO₃·(1-z)LiMO₂，其中0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，0≤x+y≤0.5； 

所述壳层材料为层状LiNi_1-a-bCo_aMn_bO₂和/或zLi₂MnO₃·(1-z)LiMO₂，其中0≤a≤1，0≤b≤1，0.5≤a+b≤1； 

所述zLi₂MnO₃·(1-z)LiMO₂中，0≤z≤1，M为Co、Mn、Ni、Ni_1/2Mn_1/2、Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3中的一种或几种组合。 

2.制备权利要求1中所述具有核壳结构的锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，包括如下制备步骤： 

(1)、内核前驱体制备 

①将可溶性Ni盐或Co盐或Mn盐与Li盐，也可Ni盐、Co盐、Mn盐与Li盐一起，按照化学计量比溶于适量的有机醇类溶液中，配制成浓度为0.01～5mol·L^-1的金属盐溶液； 

②将草酸溶于有机醇溶液中，配制成浓度为0.01～5mol·L^-1的草酸根溶液； 

③搅拌状态下，将金属盐溶液和草酸溶液进行混合，形成共沉淀溶液； 

④将③中所得的共沉淀溶液陈化1～8h后，通过过滤或离心分离后，得沉淀前驱体； 

(2)、具有核壳结构的前驱体制备 

①将可溶性Ni盐或Co盐或Mn盐与Li盐，也可Ni盐、Co盐、Mn盐与Li盐一起，按照包覆壳层物质的化学计量比溶于适量的有机醇类溶液中，配制成浓度为0.01～5mol·L^-1的金属盐溶液； 

②将草酸溶于有机醇溶液中，配制成浓度为0.01～5mol·L^-1的草酸根溶液； 

③将(1)中所得内核前驱体分散到有机醇类溶剂中，搅拌状态下，将金属盐溶液和草酸溶液进行混合加入所述内核前驱体溶液中； 

④将③中所得混合液体共沉淀溶液陈化1～24h后，通过过滤或离心分离后，在50～120℃内烘干，得具有核壳结构的沉淀前驱体； 

(3)核壳结构材料制备 

将(2)中所得具有核壳机构沉淀前驱体置于马福炉或电炉中进行高温烧结，于800～1000℃下保温2～20小时，冷却后得到所述具有核壳结构的锂离子电池正极材料。 

3.如权利要求2所述制备具有核壳结构的锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，所述的Ni盐为Ni(CH₃COO)₂、Ni(NO₃)₂、NiCl₂中的一种或几种组合物。 

4.如权利要求2所述制备具有核壳结构的锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，所述的Co盐为Co(CH₃COO)₂、Co(NO₃)₂、CoCl₂中的一种或几种组合物。 

5.如权利要求2所述制备具有核壳结构的锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，所述的Mn盐为Mn(CH₃COO)₂、Mn(NO₃)₂、MnCl₂中的一种或几种组合物。 

6.如权利要求2所述制备具有核壳结构的锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，所述的Li盐为CH₃COOLi、LiNO₃、LiCl中的一种或几种组合物。 

7.如权利要求2所述制备具有核壳结构的锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，有机醇类溶剂为甲醇、乙醇中的一种或几种组合物。