一种锰酸锂复合正极材料、其制备方法及锂离子电池

摘要

本发明提供一种锰酸锂复合正极材料、其制备方法及锂离子电池，所述复合正极材料为核壳结构，内层是锰酸锂和富镍浓度梯度型镍钴锰/铝酸锂的原位复合物LiMn₂O₄‑LiNi_1‑x‑yCo_x(Al/Mn)_yO₂，其中，0＜x≤0.25，0＜y≤0.15；外壳为金属氧化物包覆层。本发明将锰源、富镍浓度梯度型镍钴锰/铝酸锂前驱体、锂源原位烧结后获得锰酸锂和富镍浓度梯度型镍钴锰/铝酸锂的原位复合物，然后用喷雾干燥包覆壳层金属氧化物，最后结合微波烧结工艺制得所述的复合正极材料。本发明的复合正极材料具有较高的比容量，良好的高温循环和存储性能。

主权项

一种锰酸锂复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料为核壳结构，形貌为球形或类球形，内层是锰酸锂和富镍浓度梯度型镍钴锰酸锂的原位复合物LiMn₂O₄‑LiNi_1‑x‑yCo_xMn_yO₂，其中0＜x≤0.25，0＜y≤0.15，富镍浓度梯度型镍钴锰酸锂LiNi_1‑x‑yCo_xMn_yO₂的质量百分含量为复合正极材料总质量的0.1～20％；复合材料外壳为金属氧化物包覆层，所述金属氧化物为氧化铝、氧化镁和氧化锆，金属氧化物包覆层的质量百分含量为复合正极材料总质量的0.05～10％；所述富镍浓度梯度型镍钴锰酸锂具有核壳结构，其中，Ni元素浓度从颗粒内层至颗粒表面呈现递减趋势，颗粒内层核结构中Ni元素含量最高，其质量百分含量超过总含量的60％；Mn元素浓度从颗粒内层至颗粒表面呈现递增趋势，颗粒外层壳结构中Mn元素含量最高，其质量百分含量超过总含量的65％。