[发明专利]离子基团诱导复合相修饰的富锂层状正极材料

权利要求书

1.一种离子基团诱导复合相修饰的富锂层状正极材料，其特征在于，该富锂层状正极材料的组成是，内层为粒径50～200nm的富锂层状正极材料，外薄层为硫酸根部分取代的氧化钼，在内层与外薄层之间为硫代钼酸根和富锂层状正极材料表面的富锂相Li₂MnO₃原位反应生成的尖晶石相区和复合相区组成的中间层；外薄层厚度小于5nm，中间层厚度为10～30nm。

2.一种离子基团诱导复合相修饰的富锂层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：

1)溶胶凝胶法制备富锂层状正极材料Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂

在机械搅拌下，首先将Ni(CH₃COO)₂·4H₂O、Co(CH₃COO)₂·4H₂O、Mn(CH₃COO)₂·4H₂O和LiCH₃COO按金属离子的摩尔比依次为0.13:0.13:0.54:(1.21～1.25)溶解于去离子水中，配成金属总离子浓度为0.5～2.5mol/L的溶液记作溶液A；将柠檬酸溶解于去离子水中，配制成浓度为0.5～2.0mol/L的溶液记作溶液B，且柠檬酸与A溶液中镍离子的物质的量之比为(0.8～1.2):0.13；将溶液B逐滴逐滴加入到溶液A中，并滴加氨水调节混合溶液pH值为7.1～7.8，之后将混合溶液置于80℃恒温水浴反应4～7h，得到半凝胶，将半凝胶在100～120℃干燥12～24h，得到干凝胶，置于箱式炉中，以5～10℃/min的速率升温至450～500℃，保温3～5h，冷却至室温后得到的粉末再置于管式炉，在空气气氛中，以5～10℃/min的速率升温至800℃，保温16～20h，冷却至室温得到富锂层状正极材料Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂；

2)将四水合钼酸铵溶解在去离子水中，配制成2～2.5g·L^-1的钼酸铵水溶液，按照Li_1.2Co_0.13Ni_0.13Mn_0.54O₂与四水合钼酸铵的质量比为(4～6):1，将步骤1)所得Li_1.2Co_0.13Ni_0.13Mn_0.54O₂加入到该钼酸铵水溶液中，充分超声5～10min，钼酸铵与Li_1.2Co_0.13Ni_0.13Mn_0.54O₂一次颗粒表面充分接触；

3)将质量分数为40～48％硫化铵水溶液滴加到步骤2)所得的悬浊液中，其中硫化铵溶液与悬浊液体积比为(0.8～1.2):100，搅拌12～24h；抽滤，烘干，所得粉末置于管式炉中，在300～400℃保温1h，冷却至室温得到复合相修饰的Li_1.2Co_0.13Ni_0.13Mn_0.54O₂。