[发明专利]一种改性高镍三元正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性高镍三元正极材料的方法：其特征在于：包括如下步骤：将高镍三元正极材料与熔点≤900℃的金属氧化物混合，得到固体混合物；将固体混合物在氧化气氛下于固体混合物的共熔点之上进行热处理，即获得改性高镍三元正极材料；

所述改性高镍三元正极材料包括高镍三元正极材料、包覆于高镍三元正极材料表面的保护层；所述高镍三元正极材料与保护层之间具有取向一致的氧原子密排结构，高镍三元正极材料为层状R-3m结构，保护层为混排Fm-3m岩盐结构。

2.根据权利要求1所述的一种改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于：所述金属氧化物为五氧化二钒、三氧化二锑、氧化碲、三氧化二铋中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于：所述固体混合物中，高镍三元正极材料与金属氧化物的质量比为20~4：1。

4.根据权利要求1所述的一种改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于：所述热处理的时间为10~50 h。

5.根据权利要求1所述的一种改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于：热处理后所得产物经球磨粉碎、水洗、固液分离、烘干即得改性高镍三元正极材料。

6.根据权利要求1所述的一种改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于：所述高镍三元正极材料的化学分子式为Li_1+aNi_xM_yO_2+z，其中M=Co和Mn或 M=Co和Al，同时a、x、y、z满足下列关系：-0.1＜a＜0.1, 0.5＜x＜ 0.9, x+y=1,-0.1＜z＜0.1。

7.根据权利要求1所述的一种改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于：所述保护层为至少包括含有高镍三元正极材料中的金属及高价金属的氧化物，所述高价金属的氧化物中的金属选自钒、锑、碲、铋中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于：所述保护层的厚度为2～20nm。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的方法所制备的一种改性高镍三元正极材料的应用，其特征在于：将所述改性高镍三元正极材料应用于锂离子电池中。