[发明专利]双金属离子共掺杂无钴前驱体及正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种双金属离子共掺杂无钴前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将镍盐、锰盐和钨盐与纯水混合均匀配制成无机盐混合溶液A，配制碳酸钠溶液和氨水溶液，将氨水溶液加入到碳酸钠溶液中得到混合溶液B，在50℃～60℃的温度范围内将无机盐混合溶液A与混合溶液B加入到反应容器内混合并持续搅拌，不断通入保护气体，无机盐混合溶液A与混合溶液B反应后进行洗涤、过滤、烘干及碾磨，收集得到无钴正极材料前驱体。

2.根据权利要求1所述的双金属离子共掺杂无钴前驱体的制备方法，其特征在于，氨水溶液中总NH₃量与无机盐混合溶液A中总金属离子的摩尔比为(0.5-1.5):2。

3.根据权利要求1所述的双金属离子共掺杂无钴前驱体的制备方法，其特征在于，无机盐混合溶液加入到反应容器中的速度为0.5～5ml/min，混合溶液B加入到反应容器中的速度为0.45～5.5ml/min，搅拌的速度为300～1000rpm。

4.根据权利要求1所述的双金属离子共掺杂无钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述镍盐选自硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍或氯化镍中的一种或多种，所述锰盐选自硫酸锰、硝酸锰、醋酸锰或氯化锰中的一种或多种。

5.一种双金属离子共掺杂无钴前驱体，其特征在于，所述前驱体由权利要求1～4任意一项权利要求所述的制备方法制备得到。

6.一种双金属离子共掺杂无钴正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求5所述的无钴前驱体与与锂源及添加物混合均匀后进行烧结，烧结得到的粉末材料碾磨、筛分，收集得到无钴正极材料Li(Ni_1-x-yMn_xW_y)_1-zM_zO₂，其中0≤x≤0.5，0≤y≤0.02，0≤z≤0.02。

7.根据权利要求6所述的双金属离子共掺杂无钴正极材料的制备方法，其特征在于，烧结条件具体为：从室温以1～10℃/min的升温速率加热至400～550℃，保温0.5～4小时；再以1～10℃/min的速率升温至700℃～900℃，保温时间12～20小时；随后自然冷却至室温。

8.根据权利要求6所述的双金属离子共掺杂无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源选自氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂或硫酸锂中的一种或多种，其中锂源过量1％～12％。

9.根据权利要求6所述的双金属离子共掺杂无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述添加物为金属元素M的氧化物，所述金属元素M选自Mg、Al、Zr中的任意一种。

10.一种双金属离子共掺杂无钴正极材料，其特征在于，其化学式为Li(Ni_1-x-yMn_xW_y)_1-zM_zＯ₂，其中0≤x≤0.5，0≤y≤0.02，0≤z≤0.02，所述正极材料由权利要求6-9任意一项权利要求所述的制备方法制备得到。