[发明专利]一种电池氧化物正极材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种电池氧化物正极材料，其特征在于，所述氧化物正极材料包括氧化物本体材料A-M-O和表面的M-N氧化物层；其中：

所述氧化物本体材料A-M-O中的所述A元素选自La或Na；

所述M-N氧化物层中的M元素是氧化物本体材料A-M-O中的M元素；

所述本体材料A-M-O及所述M-N氧化物层中所述M元素选自以下一种或多种：Ni、Co、Mn、Zr、Fe、Nb、Ta、Zn、Mg、Al、Cr、Ca、Li、K、Na、Ti、Mo、Sn、Sb、La、Bi；优选为Li、Na、Ni、Co、Mn、Al；

所述M-N氧化物层中所述N元素选自以下一种或多种：Ti、Sb、Cr、Mg、Mo、Zn、Nb、Zr、Ta、Sn、V、W、Rh、Ir、Hf、Ag、Bi、La、Ce、Nd、Y、Sc，优选为Zr、V、Mg、Ti、Sc、Nb、Ta；

优选地，所述M-N氧化物层是由于原子互扩散而形成的表面结构，优选地，所述M-N氧化物层的厚度为0.5～50nm。

2.根据权利要求1所述的氧化物正极材料，其特征在于，所述氧化物本体材料A-M-O选自以下一种或多种：层状结构材料、尖晶石结构材料、尖晶石与层状复合材料。

3.根据权利要求2所述的氧化物正极材料，其特征在于，所述层状结构材料的化学式为A_aMO₂，其中0.6≤a≤1.5。

4.根据权利要求2所述的氧化物正极材料，其特征在于，所述尖晶石结构材料的化学式为A_bM₂O₄,其中0.6≤b≤1.5。

5.根据权利要求2所述的氧化物正极材料，其特征在于，所述尖晶石与层状复合材料的化学式为cA_aMO₂·dA_bM₂O₄，其中0.6≤a≤1.5，0.6≤b≤1.5，0.01≤c/d≤100。

6.根据权利要求1所述的氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法为液相化学法，包括以下步骤：

(1)将M-N氧化物层中N源材料分散于液态分散剂中，搅拌混合均匀后，加入所述氧化物本体材料A-M-O，搅拌，使之N源溶液充分混合得到混合液；

(2)将步骤(1)得到的混合液继续搅拌并加热，所述液态分散剂挥发后得到干燥的前驱体；

(3)将步骤(2)所得干燥的前驱体放入炉中进行热处理，自然冷却到室温，即得到表面具有M-N氧化物层的氧化物正极材料；

优选地，所述步骤(1)中，所述N源材料为N元素的盐或氧化物；优选地，所述盐为卤素盐、硝酸盐、乙酸盐、乙醇盐；所述N源材料和所述正极材料摩尔比为0.5～10:100，优选为1～5:100；所述液态分散剂选自以下一种或多种：水、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙酮，优选为乙醇、甲醇和水；所述N源和所述正极材料的总质量和与所述液态分散剂的容积比为0.1～0.5g/mL，优选为0.1～0.2g/mL；

更优选地，所述步骤(2)中，所述加热温度为80～150℃，优选为90～110℃；

进一步优选地，所述步骤(3)中，所述热处理气氛为空气或氧气；所述热处理升温速度为5～10℃/min，优选为5℃/min；所述热处理温度为400～800℃，优选为500～700℃，最优选为600℃；所述热处理时间为4～20h，优选为4～7h，最优选为600℃。