[发明专利]一种晶界修饰的多晶正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种晶界修饰的多晶正极材料，其特征在于，结构式为LizMAO₂，其中1＜z≤1.2；M为过渡金属元素，包括Co，还包括Ni和Mn中的至少一种；A为改性元素，包括掺杂元素和包覆元素，掺杂元素和包覆元素均包括F，还包括Mg、Ti、Al、Ca、Sn、Zn、La、Y、Zr、Cl、Br、I中的至少一种；该多晶正极材料含有的多晶晶界界面是由掺杂元素进行晶界间的修饰，含有的颗粒外层表面由包覆元素包覆。

2.如权利要求1所述的晶界修饰的多晶正极材料，其特征在于，M＝Ni_1-x-yMn_xCo_y，0≤x≤1，0＜y≤1。

3.一种晶界修饰的多晶正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将锂源、过渡金属M化合物、掺杂元素化合物按照摩尔比Li/M＝1～1.20、掺杂元素质量占比0.01％～1％进行混合，其中过渡金属M包括Co，掺杂元素包括F；然后进行烧结，烧结温度为400～1100℃，烧结时间为5～20小时，烧结完成后进行破碎处理，得到具有晶界修饰的多晶结构正极材料一次品；

(2)将正极材料一次品与包覆元素化合物按照包覆元素的质量占比0.01％～1％混合均匀，其中包覆元素包括F；然后烧结，烧结温度为600～1100℃，烧结时间为8～20小时，烧结完成后进行破碎处理，得到晶界修饰的多晶正极材料，该材料的结构式为LizMAO₂，其中1＜z≤1.2，A包括掺杂元素和包覆元素。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，过渡金属M还包括Ni和Mn中的至少一种；过渡金属M的化合物包括金属氧化物、金属氢氧化物、金属醇盐、金属酯盐、金属硝酸盐、金属硫酸盐、金属醋酸盐中的至少一种。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，锂源包括碳酸锂、氧化锂、氢氧化锂、醋酸锂中的一种或几种。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，掺杂元素还包括Mg、Ti、Al、Ca、Sn、Zn、La、Y、Zr、Cl、Br、I中的至少一种。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，掺杂元素化合物包括金属氧化物、金属氢氧化物、金属醇盐、金属酯盐、金属硝酸盐、金属硫酸盐、金属醋酸盐中的至少一种，优选金属氧化物和/或金属氢氧化物。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，包覆元素还包括Mg、Ti、Al、Ca、Sn、Zn、La、Y、Zr、Cl、Br、I中的至少一种。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，包覆元素化合物包括金属氧化物、金属氢氧化物、金属醇盐、金属酯盐、金属硝酸盐、金属硫酸盐、金属醋酸盐中的至少一种。

10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中混合方法为干法或湿法共沉淀，烧结温度优选700～1000℃；步骤(2)中烧结温度优选800～1000℃。