[发明专利]一种锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将可溶性的锂源、A源、B源加入至含有机络合剂的分散液中，搅拌均匀获得溶液，调节溶液的pH为6-8，向溶液中加入醇类有机溶剂，在70℃~90℃下持续搅拌直至形成凝胶，所得凝胶陈化后先进行低温烧结，冷却后再次进行高温烧结即获得锂离子电池正极材料，所得锂离子电池正极材料的分子式为LiCrO₂-Li₃NbO₄；其中Cr：Nb的原子比为0.4~0.6:0.4~0.6；

所述A为Cr；所述B为Nb；

所述低温烧结温度为450-600℃，烧结时间为≥2h；

所述高温烧结的温度为850~1050℃，烧结时间为6h~24h。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述有机络合剂选自柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一种；

所述的锂源选自乙酸锂、氢氧化锂、氯化锂、硝酸锂中的一种；所述的A源选自含金属A的乙酸盐、氯化物、硝酸盐、草酸盐、铵盐、醇盐中的一种；所述的B源选自含金属B的乙酸盐、氯化物、硝酸盐、草酸盐、铵盐，醇盐中的一种；

所述溶液中，有机络合剂与（Li+A+B）的摩尔比为1:1~2；

所述醇类有机溶剂选自乙醇、乙二醇、甲醇、异丙醇中的至少一种；

所述醇类有机溶剂的加入量按摩尔比计，醇类有机溶剂：（Li+A+B）=4:1~5:1；

所述分散液中，Li元素：A元素：B元素的摩尔比为1.2~2.5:0.4~0.6:0.4~0.6。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

所述有机络合剂为柠檬酸，所述醇类有机溶剂为乙二醇；

所述溶液中，有机络合剂与（Li+A+B）的摩尔比为1:1~1.5；

所述醇类有机溶剂的加入量按摩尔比计，醇类有机溶剂：（Li+A+B）=4:1~4.5:1。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

搅拌均匀获得溶液，调节溶液的pH为7-8，向溶液中加入醇类有机溶剂，在80℃~90℃下持续搅拌直至形成凝胶，

所述搅拌均匀获得溶液时的搅拌速度为300～600r/min；搅拌时间为60～180 min；

所述持续搅拌直至形成凝胶时的搅拌速度为300～600r/min；搅拌时间为90～180min；

所述凝胶陈化的时间为8h~10h。

5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

所述搅拌均匀获得溶液时的搅拌速度为400～600r/min；搅拌时间为60～120 min；

所述持续搅拌直至形成凝胶时的搅拌速度为400～600r/min；搅拌时间为90～120min。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：

所述低温烧结温度为450~500℃，低温烧结的时间为2h~4h；

所述高温烧结的温度为900-950℃；

高温烧结时间为8~14h。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所得锂离子电池正极材料其循环30圈的比容量大于首圈比容量。

8.根据权利要求1-7任一项权利要求所述的制备方法所制备的锂离子电池正极材料，其特征在于：所述锂离子电池正极材料的分子式为LiCrO₂-Li₃NbO₄，其中Cr：Nb的原子比为0.4~0.6:0.4~0.6。