[发明专利]一种改善正极材料电压降的合成方法、正极材料及用途

权利要求书

1.一种改善正极材料电压降的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括：

正极前驱体与第一镍源混合后经一次烧结得到第一烧结料，第一烧结料、锂源和掺杂剂混合后经二次烧结得到第二烧结料，第二烧结料与第二镍源混合后经三次烧结得到所述的正极材料mLi₂MnO₃·(1-m)LiNi_aMn_bO₂，其中a+b=1，0＜m≤1，Mn的含量大于Ni的含量；

所述正极前驱体与第一镍源的质量比为(0.5~1.5):1；所述第二烧结料与第二镍源的质量比为(0.5~1.5):1。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述正极前驱体为无钴富锂正极前驱体Ni_xMn_y(OH)₂，其中0x≤0.5，0.5y1，x+y=1。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述第一镍源和第二镍源分别独立地选自碳酸镍、醋酸镍或氧化镍。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述一次烧结在空气气氛下进行；

所述一次烧结的升温速率为1~5℃/min；

所述一次烧结的温度为300~600℃；

所述一次烧结的保温时间为2~7h。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述锂源与第一烧结料按照Li:(Ni+Mn)=1.3~1.6的摩尔比投料；

所述掺杂剂的添加量占锂源和第一烧结料总质量的1500~2500ppm；

所述掺杂剂包括氧化锆、氧化钇、氧化镧、氧化钽或氧化钛中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述二次烧结在空气气氛下进行；

所述二次烧结的升温速率为1~5℃/min；

所述二次烧结的温度为750~900℃；

所述二次烧结的保温时间为8~15h。

7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述三次烧结在空气气氛下进行；

所述三次烧结的升温速率为1~5℃/min；

所述三次烧结的温度为600~750℃；

所述三次烧结的保温时间为2~7h。

8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述合成方法包括：

（1）正极前驱体与第一镍源按照质量比为(0.5~1.5):1进行混合，混合后置于空气气氛中，以1~5℃/min的升温速率升温至300~600℃，保温2~7h，完成一次烧结得到第一烧结料；

（2）锂源与第一烧结料按照Li:(Ni+Mn)=1.3~1.6的摩尔比投料，随后加入掺杂剂，掺杂剂的添加量占锂源和第一烧结料总质量的1500~2500ppm；混合后置于空气气氛中，以1~5℃/min的升温速率升温至750~900℃，保温8~15h，完成二次烧结得到第二烧结料；

（3）第二烧结料与第二镍源按照质量比为(0.5~1.5):1进行混合，混合后置于空气气氛中，以1~5℃/min的升温速率升温至600~750℃，保温2~7h，完成三次烧结得到正极材料。

9.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料采用权利要求1-8任一项所述的合成方法制备得到。

10.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括依次层叠设置的正极片、隔膜和负极片，所述正极片包括集流体和涂覆于集流体表面的正极浆料，所述正极浆料包括权利要求9所述的正极材料。