[发明专利]一种锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料的制备方法，其特征在于，

锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料化学式为Li_1.2(Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13)_1-xZr_xO₂，其中0＜x＜1，

制备方法包括以下步骤：

a、将络合剂溶于去离子水中，配制成溶液A”；

b、将具有锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料化学式中所示的化学计量比的锂盐、锰盐、镍盐、钴盐和锆盐溶解在去离子水中，配制成盐溶液B；

c、将步骤a所得溶液A匀速滴加到步骤b所得的溶液B中，反应后再将所得混合溶液转移到水热釜中水热反应，之后将溶液烘干，所得固体粉末高温煅烧后，随炉冷却至室温即得到锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料；

步骤c中，水热反应的温度为80～250℃，水热反应的时间为6～24h，高温煅烧的程序为：控制升温速率为2-10℃/min升温至450℃保温1-6h，然后再控制升温速率为2-10℃/min升温至500-1000℃煅烧6-20h。

2.根据权利要求1所述的锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述络合剂选自柠檬酸、草酸、草酸盐、酒石酸或EDTA中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤a中，所得溶液A的浓度为0.5～1.5mol/L。

4.根据权利要求1所述的锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤b中，盐溶液B是将可溶性的钴盐、镍盐、锰盐、锆盐和锂盐与去离子水按可溶性的钴盐、镍盐、锰盐、锆盐和锂盐的总摩尔量：去离子水体积为0.5-5mol:1L的比例进行混合后于超声条件下溶解得到的；

并且锂盐的物质的量超过锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料化学式中所示的化学计量比的5％。

5.根据权利要求4所述的锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料的制备方法，其特征在于，可溶性的钴盐为硫酸钴、硝酸钴、乙酸钴、氯化钴中的一种或两种以上复配；

可溶性的镍盐为硫酸镍、硝酸镍、乙酸镍、氯化镍中的一种或两种以上复配；

可溶性的锰盐为硫酸锰、硝酸锰、乙酸锰、氯化锰中的一种或两种以上复配；

可溶性的锆盐为氯化锆、硝酸锆、氟化锆、硫酸锆、丙醇锆中的一种或两种以上复配；

可溶性的锂盐为碳酸锂、乙酸锂、氯化锂中的一种或两种以上复配。

6.根据权利要求1所述的锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤c中，将溶液A匀速滴加到盐溶液B中的速度0.1-2ml/min，在将溶液A匀速滴加到盐溶液B后在转速为300-800r/min条件下反应2-6h。

7.根据权利要求1所述的锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤c中，烘干的温度控制在60～120℃之间。