[发明专利]一种镍钴锰正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种镍钴锰正极材料，其特征在于，所述镍钴锰正极材料的化学式为LiNi_xCo_yMn_zTa_pSn_qB_iO₂，其中x、y、z、p、q、i为摩尔数，0.8≤x1，0y≤0.1，0z≤0.1，0p≤0.05，0q≤0.05，0i≤0.05，x+y+z=1；所述镍钴锰正极材料的内部掺杂锡元素，外部掺杂钽和硼元素，表面具有Li₃BO₃包覆层。

2.一种如权利要求1所述的镍钴锰正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将镍钴锰金属盐溶液置于反应釜内，加入碱溶液和络合剂溶液，调节反应体系的pH值；

（2）将SnO₂与乙醇混合均匀，得到Sn掺杂浆料；在步骤（1）的基础上，在反应釜内加入Sn掺杂浆料，进行阶段Ⅰ的共沉淀反应；

（3）将Ta₂O₅与乙醇混合均匀，得到Ta掺杂浆料；阶段Ⅰ的共沉淀反应完成后，将Ta掺杂浆料通入反应釜，搅拌，进行阶段Ⅱ的共沉淀反应；

（4）阶段Ⅱ的共沉淀反应结束后，过滤反应浆料，对过滤得到的固相进行洗涤、烘干、过筛、除磁处理，得到Sn、Ta掺杂的正极材料前驱体；

（5）将Sn、Ta掺杂的正极材料前驱体与锂盐、B₂O₃按一定质量比混合均匀，在高温炉中烧结，烧结物料经破磨、粉碎、过筛后，得到所述的镍钴锰正极材料。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的镍钴锰金属盐溶液为镍、钴、锰的硫酸盐溶液；所述的碱溶液为NaOH溶液；所述的络合剂溶液为氨水溶液。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的镍钴锰金属盐溶液中金属离子的总浓度为80-120 g/L；所述NaOH溶液的浓度为4～8 mol/L；所述氨水溶液的浓度为4～8mol/L。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述反应体系的pH值为10.5～13。

6.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的阶段Ⅰ的共沉淀反应的搅拌转速为350～550 rpm，反应体系的pH值为11～12.5，反应体系中氨的浓度为9～12g/L，反应时间为10～30 h。

7.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的阶段Ⅱ的共沉淀反应的搅拌转速为350～550 rpm，反应体系的pH值为11～12.5，反应体系中氨的浓度为9～12 g/L，反应时间为30～80 h。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，Sn、Ta掺杂的正极材料前驱体与锂盐、B₂O₃的摩尔比为1:1.02~1.1：0.001~0.05。

9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述的烧结为两段煅烧。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述的两段煅烧工艺为：第一段煅烧温度为450~550℃，保温5~10h；第二段煅烧温度为750~950℃，保温10~18h；煅烧气氛为氧气氛围。