[发明专利]一种铈铋复合氧化物掺杂锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铈铋复合氧化物掺杂锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂离子电池正极材料中掺杂有铈铋复合氧化物，其中，铈铋复合氧化物中铈和铋的摩尔比为(1.5-9):1，所述锂离子电池正极材料的分子式为Li_aNi_bCo_cM_d(Ce_xBi_1-x)_e O₂，M为Mn、Al、Zr、P、Ti和Mg中的至少一种，且a、b、c、d、e的取值满足以下要求：0.9≤a≤1.2，0.7≤b＜1，0＜c≤0.2，0＜d≤0.1，0.0001≤e≤0.01，0＜x＜1；其制备方法包括以下步骤：

（1）将铈源和铋源按摩尔比混合后溶解于硝酸溶液中，然后加入氢氧化钠溶液进行溶剂热反应，反应完成后过滤、干燥，得到铈铋复合氧化物；其中，溶剂热的反应温度为80-150℃，反应时间为15-30h；

（2）按照化学元素计量比，将步骤（1）得到的铈铋复合氧化物、正极材料氢氧化物前驱体、锂盐混合，置于氧气气氛炉中烧结；其中，烧结是指先在300-550℃下烧结2-6h，然后升温至600-850℃并保温烧结2-30h，其中，升温速率为3-30℃/min；

（3）将步骤（2）后的烧结产物洗涤、干燥后，进行第二次烧结，得铈铋复合氧化物掺杂的锂离子电池正极材料，其中，第二次烧结的温度为300-700℃，烧结时间为3-30h。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，硝酸溶液的浓度为3-5mol/L，氢氧化钠溶液的浓度为6-10mol/L，氢氧化钠溶液与硝酸溶液的体积比值为5-10。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，铈源选自硝酸铈、磷酸铈、氢氧化铈中的一种或几种；铋源选自硝酸铋、碳酸铋、氢氧化铋中的一种或几种；

步骤（2）中，锂源选自氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂、硝酸锂中的一种或者几种。

4.如权利要求1或2中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，洗涤的溶剂为乙醇、甲醇或去离子水。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂离子电池正极材料为一次颗粒构成的类球形二次颗粒结构，所述二次颗粒的粒径D50为2-25μm。