[发明专利]碳包覆三元正极材料的制备方法及其制得的碳包覆三元正极材料、锂离子电池和应用

权利要求书

1.一种碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将三元前驱体湿料A和锂盐加入碳源溶液中，冷冻干燥后得到三元前驱体材料B，三元前驱体材料B经烧结后得到碳包覆三元正极材料；

三元前驱体湿料A是三元混合盐溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液和阴离子表面活性剂溶液混合反应后得到的；

所述阴离子表面活性剂溶液的质量浓度为所述三元混合盐溶液质量浓度的1/6-1/3；

三元前驱体湿料A的制备方法还包括三元混合盐溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液和阴离子表面活性剂溶液混合反应后进行洗涤和分离，得到三元前驱体湿料A的步骤；

采用阳离子表面活性剂溶液进行洗涤。

2.按照权利要求1所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括α-烯基磺酸盐、醇醚硫酸盐或脂肪酸甲酯磺酸盐中的一种或几种。

3.按照权利要求2所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为含有C16-18的烷基链的α-烯基磺酸盐、含有C12-16的烷基链的醇醚硫酸盐或含有C16-18的烷基链的脂肪酸甲酯磺酸盐中的一种或几种。

4.按照权利要求2所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂溶液的质量浓度为所述三元混合盐溶液质量浓度的1/6-1/4。

5.按照权利要求4所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂溶液的质量浓度为所述三元混合盐溶液质量浓度的1/5。

6.按照权利要求1所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂盐包括乙酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、硫酸锂、氯化锂、氟化锂、草酸锂、磷酸锂、磷酸氢锂或碳酸锂中的一种或几种。

7.按照权利要求6所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂盐与所述三元前驱体湿料A的摩尔比为1.2-1.3。

8.按照权利要求1-7任一项所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述碳源包括无机碳源和/或有机碳源。

9.按照权利要求8所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，无机碳源包括碳材料。

10.按照权利要求9所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，无机碳源包括石墨烯、碳纤维、富勒烯或碳纳米管中的一种或几种。

11.按照权利要求8所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，有机碳源包括有机高分子。

12.按照权利要求11所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，有机碳源包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、环氧树脂、明胶或醋酸纤维素中的一种或几种。

13.按照权利要求11所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，有机高分子溶液的质量浓度为1.5-3％。

14.按照权利要求1-7任一项所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，烧结包括以下步骤：

先在惰性气氛450-600℃下烧结3-5h，再在氧气气氛750-900℃下烧结7-8h。

15.按照权利要求14所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛所用的气体包括氦气、氮气或氩气中的一种。

16.按照权利要求1-7任一项所述的碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述阳离子表面活性剂包括季铵盐、叔铵盐、仲铵盐或伯铵盐中的一种或几种。