[发明专利]一种锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：所述锰酸锂的质量百分含量为1～10wt%，锰酸锂形成厚度2～20nm的包覆层包覆在镍钴铝酸锂上；所述正极材料为粒径5～15μm的球形颗粒；所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将表面活性剂溶于水中，加热搅拌，得表面活性剂溶液；

（2）在步骤（1）所得表面活性剂溶液中加入锰源，搅拌溶解后，再加入氢氧化镍钴铝，加热搅拌，在油浴条件下搅拌蒸干，得锰源包覆的氢氧化镍钴铝前驱体；

（3）将步骤（2）所得锰源包覆的氢氧化镍钴铝前驱体在空气气氛中进行煅烧，自然冷却至室温，得氧化锰包覆的氧化镍钴铝前驱体；

（4）在步骤（3）所得氧化锰包覆的氧化镍钴铝前驱体中加入锂盐，在流动的氧化性气氛下，进行两段烧结，得锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料；

步骤（3）中，所述煅烧是指：以3～5℃/min的速率升温至450～500℃，煅烧4～6h。

2.根据权利要求1所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：所述锰酸锂为LiMn₂O₄、LiMnO₂、Li₂MnO₃或LiMn₃O₄中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：步骤（1）中，所述表面活性剂与水的质量体积比为2～10:100；所述加热搅拌的温度为30～60℃，时间为12～20h；所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或几种。

4.根据权利要求1或2所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述氢氧化镍钴铝与表面活性剂溶液的质量体积比为2～10:100；所述锰源中锰原子与氢氧化镍钴铝的摩尔比为2～30:100；所述锰源为乙酸锰、氯化锰、硝酸锰或硫酸锰，及其水合物中的一种或几种；所述氢氧化镍钴铝的粒径为5～15μm。

5.根据权利要求3所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述氢氧化镍钴铝与表面活性剂溶液的质量体积比为2～10:100；所述锰源中锰原子与氢氧化镍钴铝的摩尔比为2～30:100；所述锰源为乙酸锰、氯化锰、硝酸锰或硫酸锰，及其水合物中的一种或几种；所述氢氧化镍钴铝的粒径为5～15μm。

6.根据权利要求1或2所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述加热搅拌反应的温度为30～60℃，时间为12～20h；所述搅拌蒸干的温度为100～150℃。

7.根据权利要求3所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述加热搅拌反应的温度为30～60℃，时间为12～20h；所述搅拌蒸干的温度为100～150℃。

8.根据权利要求4所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述加热搅拌反应的温度为30～60℃，时间为12～20h；所述搅拌蒸干的温度为100～150℃。

9.根据权利要求1或2所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：步骤（4）中，所述锂盐的加入量使得锂盐中锂的摩尔数=（0.2～2.0）*锰源中锰的摩尔数+（1.01～1.10）*氢氧化镍钴铝的摩尔数；所述锂盐为碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂或乙酸锂，及其水合物中的一种或几种。

10.根据权利要求3所述锰酸锂包覆的镍钴铝酸锂正极材料，其特征在于：步骤（4）中，所述锂盐的加入量使得锂盐中锂的摩尔数=（0.2～2.0）*锰源中锰的摩尔数+（1.01～1.10）*氢氧化镍钴铝的摩尔数；所述锂盐为碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂或乙酸锂，及其水合物中的一种或几种。