[发明专利]一种共包覆镍钴锰三元正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种共包覆镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤S1、称取镍钴锰复合前驱体；

步骤S2、根据镍钴锰复合前驱体中镍、钴、锰的金属含量称取一定量锂源；

步骤S3、将镍钴锰复合前驱体和锂源一并加入到高速混料器中充分混合，混合后进行煅烧处理，得到镍钴锰正极材料基体；

步骤S4、将一定量的聚乙烯吡咯烷酮和磷酸盐加入到乙醇中搅拌,然后再向上述乙醇中加入所述镍钴锰正极材料基体继续搅拌一定时间，然后加热直至乙醇挥发，得到中间产物；

步骤S5、将一定量的吡咯单体和甲苯磺酸钠加入到乙醇中搅拌，然后将步骤S4所得中间产物加入到上述乙醇中,然后将溶解好的氧化剂逐滴加入，且在冰浴中反应，得到Li₃PO₄-PPy包覆的正极材料；

步骤S6、将一定量的氧化石墨烯加入到乙二醇中形成分散体系，将一定量的Ga源和Ni源加入到所述分散体系中去，然后将得到的所述Li₃PO₄-PPy包覆的正极材料加入到分散体系中，将反应后产物过滤、清洗、干燥，在一定温度下热处理，冷却，得到Li₃PO₄-PPy和NiGa₂O₄-rGo共包覆的镍钴锰酸锂三元正极材料；其中热处理工艺为在500℃下加热2h。

2.如权利要求1所述共包覆镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述锂源为LiOH或者Li₂CO₃，锂源的用量按摩尔比Li：Me=(0.9-1.1):1计算，其中Me为Ni、Co、Mn的摩尔量之和。

3.如权利要求1所述共包覆镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，煅烧温度为700℃-900℃，煅烧时间为10-25h，步骤S3得到的所述镍钴锰正极材料基体的通式为Li(Ni_xCo_yMn_1-x-y)O_2，其中0.5≤x＜1， y≤0.3。

4.如权利要求1所述共包覆镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸盐为(NH₄)₂HPO₄，所述(NH₄)₂HPO₄加入量为所述镍钴锰正极材料基体质量的2.0%，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量为所述镍钴锰正极材料基体质量的0.1%。

5.如权利要求4所述共包覆镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，先将聚乙烯吡咯烷酮和磷酸盐加入到乙醇中搅拌24h,然后再向上述乙醇中加入所述镍钴锰正极材料基体继续搅拌24h，然后加热至100-300℃，加热时间为5-10h。

6.如权利要求1所述共包覆镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述吡咯单体的加入量为所述中间产物质量的3wt%，将吡咯单体和甲苯磺酸钠加入到乙醇中搅拌2h，然后将步骤S4所得中间产物加入到上述乙醇中继续搅拌2h, 然后将溶解好的氧化剂逐滴加入，且在冰浴中反应6h，得到 Li₃PO₄-PPy包覆的正极材料，所述氧化剂为FeCl₃·6H₂O。

7.如权利要求1所述共包覆镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S6中，所述Ga源是Ga(ACAC)₃，所述Ni源是Ni(CH₃OO)₂•4H₂O，NiGa₂O₄-rGo包覆量为1000-3000ppm。

8.一种共包覆镍钴锰酸锂三元正极材料，其特征在于，所述共包覆镍钴锰酸锂三元正极材料由权利要求1-7任一项所述方法制备得到，其内层为镍钴锰酸锂正极材料，外层为Li₃PO₄-PPy和NiGa₂O₄-rGo共包覆层。