[发明专利]一种高镍三元锂离子正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高镍三元锂离子正极材料，其特征在于，该高镍三元锂离子正极材料为铌掺杂的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂，其化学式为Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)_1-xNb_xO₂，其中，0＜x≤2％。

2.一种如权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配比称取镍源、钴源、锰源和铌源，将它们与尿素混合，再加入去离子水，搅拌直至完全溶解，将混合液转移至反应釜中进行水热反应；

(2)反应结束自然冷却至室温，对反应釜内溶液及沉淀过滤洗涤，直至滤液pH小于7.5，将过滤所得沉淀物干燥后，得到Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1CO₃；

(3)将Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1CO₃研磨成粉末，并混入等摩尔量的锂源，混合研磨均匀，将所得混合粉末在氧气气氛中进行高温烧结，结束后自然冷却至室温，将粉末研磨后，即得到高镍三元锂离子正极材料。

3.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镍源、钴源、锰源及尿素的摩尔比为0.8：0.1：0.1：3.3。

4.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镍源为C₄H₆NiO₄·4H₂O、NiCl₂·6H₂O或NiSO₄·6H₂O的一种。

5.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钴源为C₄H₆CoO₄·4H₂O、CoCl₂·6H₂O或CoSO₄·7H₂O的一种。

6.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述锰源为C₄H₆MnO₄·4H₂O、MnCl₂·6H₂O或MnSO₄·4H₂O的一种。

7.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述铌源为水合草酸铌、NbCl₅或Nb₂O₅的一种。

8.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)水热反应的温度为190-210℃，时间为9-11h。

9.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)高温烧结时，升温速率为2-4℃/min，升温至500～550℃，保温5.5-6.5h，随后升温至750-850℃，保温14-16h。

10.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述锂源为LiOH·H₂OC₂H₃O₂Li·2H₂O、C₂H₃O₂Li·2H₂O或Li₂CO₃的一种。