[发明专利]三元正极材料的掺杂和包覆方法、三元正极材料和锂离子电池

权利要求书

1.一种三元正极材料的掺杂和包覆方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）采用硅酸盐、掺杂金属源、镍源、钴源和锰源，一步共沉淀法制备三元正极材料前驱体，一次烧结，得到硅和掺杂金属元素共掺杂的三元正极材料内核；

（2）采用硅酸盐的饱和溶液作为底液，硅酸盐的饱和盐溶液中的硅酸盐为硅酸锂，对所述的三元正极材料内核进行清洗，清洗过程中加入金属盐进行沉淀包覆，金属盐以金属盐溶液的形式加入，浓度为10g/L~50g/L，脱水后二次烧结，得到掺杂包覆后的三元正极材料；

步骤（1）所述硅酸盐的使用量占所述三元正极材料内核总质量的0.05%~0.5%，步骤（1）所述掺杂金属源中的掺杂金属选自钙、镁、铝、钛、钨、锆和钪中的至少一种，步骤（1）所述掺杂金属源的使用量占所述三元正极材料内核总质量的0.05%~0.5%；

步骤（2）所述清洗的步骤中，金属盐中的金属元素包括锆、钛、铝、钨、镁、钪、钒、钙、锶、钡、镓和铟中的至少一种，步骤（2）所述清洗的步骤中，金属盐的使用量占所述三元正极材料内核总质量的0.05%~0.5%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述硅酸盐包括硅酸钠和硅酸锂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述一次烧结的温度为650℃~850℃，所述一次烧结的时间为10h~20h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述清洗的步骤包括：采用硅酸盐饱和溶液作为底液，将所述的三元正极材料内核与所述的底液混合，液固比为1:1~5:1，混合时间为20min~60min，混合过程中不断向所述底液中滴加浓度为10g/L~50g/L的金属盐溶液进行沉淀包覆。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述脱水后二次烧结前还进行预干燥的步骤，所述预干燥的温度为150℃~220℃，所述预干燥的时间为3h~12h，所述预干燥至物料含水量小于0.05wt%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述二次烧结的气氛为含氧气氛，所述二次烧结的温度为400℃~700℃，所述二次烧结的时间为2h~15h。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的三元正极材料，其特征在于，所述三元正极材料包括硅和掺杂金属元素共掺杂的三元正极材料内核，以及包覆于所述内核表面的金属氧化物。

8.一种锂离子电池，包括正极、负极和隔膜，其特征在于，所述正极采用权利要求7所述的三元正极材料。