[发明专利]一种正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学式为：Li_1.2Ni_xMn_yM_zO₂F_z，其中，M为过渡金属元素，0≤x＜0.5，0.5＜y＜1，0＜z＜0.1。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学式为：Li_1.2Ni_xMn_yM_zO₂F_z，其中，M为Sn、Ti和Fe中的一种元素，0≤x＜0.5，0.5＜y＜1，0＜z＜0.1。

3.一种正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

获得前驱体，所述前驱体的化学式为Ni_xMn_y(OH)₂，其中，0≤x＜0.5，0.5＜y＜1；

将所述前驱体和过渡金属元素的氟化物及锂盐进行研磨、混料、烧结，获得正极材料，所述正极材料的化学式为：Li_1.2Ni_xMn_yM_zO₂F_z，其中，M为过渡金属元素，0≤x＜0.5，0.5＜y＜1，0＜z＜0.1。

4.根据权利要求3所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述获得前驱体，具体包括，

将氨水溶液和氢氧化钠溶液混合，获得沉淀剂溶液；

将镍盐和锰盐溶液于水中，获得过渡金属盐溶液；

将所述沉淀剂溶液加入到所述过渡金属盐溶液进行反应，获得沉淀物；

将所述沉淀物进行过滤、洗涤、干燥，获得前驱体。

5.根据权利要求4所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将氨水溶液和氢氧化钠溶液混合，获得沉淀剂溶液中，所述氨水溶液的质量分数为5％-10％，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为0.5mol/L-1mol/L，以体积计，所述氢氧化钠溶液和氨水溶液的比例为0.5-1：10-20。

6.根据权利要求4所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将镍盐和锰盐溶液于水中，获得过渡金属盐溶液中，以物质的量计，所述镍盐中的镍元素和锰盐中的锰元素的比例为0-0.25。

7.根据权利要求3所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述前驱体和过渡金属元素的氟化物及锂盐进行研磨、混料、烧结，获得正极材料中，所述过渡金属元素的氟化物包括氟化亚锡、三氟化铁和三氟化钛中的至少一种，所述锂盐为氢氧化锂和碳酸锂中的至少一种。

8.根据权利要求3所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述前驱体和过渡金属元素的氟化物及锂盐进行研磨、混料、烧结，获得正极材料中，混料的时间为30min-50min，以物质的量计，所述前驱体中的Mn离子、过渡金属元素的氟化物中的F离子和锂盐的比例为0.5-1∶0.01-0.1∶1.17-1.25。

9.根据权利要求3所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述前驱体和过渡金属元素的氟化物及锂盐进行研磨、混料、烧结，获得正极材料中，所述烧结包括第一段烧结和第二段烧结，在第一段烧结中，烧结温度为400℃-500℃，升温速率为4℃/min-6℃/min，保温时间为180min-300min；在第二段烧结中，烧结温度为800℃-1000℃，升温速率为4℃/min-6℃/min，保温时间为600min-720min；所述第一段烧结和第二段烧结均在纯氧的保护下进行。

10.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极，其特征在于，所述正极的材料采用如权利要求1-2中任意一项所述的正极材料。