[发明专利]核壳结构的三元正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种核壳结构的三元正极材料，其特征在于，所述核壳结构的三元正极材料的化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂·wLi_dMO，所述核壳结构的三元正极材料中核层为LiNi_xCo_yMn_zO₂，壳层为Li_dMO；所述M为(Ni_aCo_bMn_c)_kA_1-k，所述A包括钴、铈、镍、锰、铝、锆、锶、钇中的至少一种；其中0.3≤x≤1，y0，z0，且x+y+z＝1，0.3≤a≤1，b≥0，c≥0，且a+b+c＝1，1≤d≤3，0k≤0.5，0.01％≤w≤2％。

2.根据权利要求1所述的核壳结构的三元正极材料，其特征在于，所述0.3≤x≤0.6，0.6≤a≤0.8。

3.根据权利要求1所述的核壳结构的三元正极材料，其特征在于，所述核壳结构的三元正极材料为LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂·0.001[LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂·Li₂(Co₂Ce)O₈]、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂·0.002[LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂·Li₂(Co₂Ce)O₈]、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂·0.005[LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂·Li₂(Co₂Ce)O₈]中的至少一种。

4.权利要求1-3任一项所述的核壳结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将正极微粉料分散到有机溶剂中，研磨，再加入硝酸盐、有机酸和表面活性剂搅拌，乳化，得到乳浊液；

(2)将所述乳浊液进行蒸发，烘干，得到蓬松多孔的干凝胶，加热引燃，得到蓬松的复合氧化物；

(3)将所述复合氧化物分散于有机分散液中，喷雾包覆到三元基材上，煅烧，得到所述核壳结构的三元正极材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸盐为硝酸钴、硝酸镍、硝酸锰、硝酸铈、硝酸铝、硝酸锆、硝酸锂、硝酸锶中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述有机酸为醋酸锂、柠檬酸中的一种；所述表面活性剂为六次甲基四胺、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化氨中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热引燃的温度为200～400℃，加热引燃的气氛为空气。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述三元基材的化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中0.3≤x≤1，y0，z0，且x+y+z＝1。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述有机分散液为聚丙烯酰胺溶液、水解聚马来酸酐溶液、聚乙二醇200溶液、聚乙二醇400溶液中的至少一种。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的核壳结构的三元正极材料。