[发明专利]一种高电压型类单晶三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高电压型类单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将镍盐、钴盐、锰盐、氨水络合剂和草酸铵沉淀剂在水体系中混合反应，得到镍钴锰草酸盐前驱体；

(2)将镍钴锰草酸盐前驱体与锂源混合，在100～400r/min下球磨3～6h，得到混合料；

(3)将混合料置于气氛炉中，通入空气或氧气氛，然后以1～10℃的升温速度升温至450～750℃，恒温烧结4～10h后自然降温至常温，得到预烧物；

(4)将预烧物在400～750r/min下球磨粉碎5～8h，得到粉碎料；

(5)将粉碎料与锂源混合，在100～400r/min下球磨混合1～4h，得到粉碎混合料；

(6)将粉碎混合料置于气氛炉中，通入氧气气氛，以3～10℃/min速度升温至450～600℃，恒温煅烧2～6h，然后再以1～5℃/min的速度升温至750～950℃恒温煅烧8～12h后随炉降温至室温，最后经破碎、粉碎、过筛后得到高电压型类单晶三元正极材料。

2.根据权利要求1所述的高电压型类单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述镍盐、钴盐、锰盐的摩尔比为x：y：1-x-y，其中0.3≤x≤0.85，0.1≤y≤0.4。

3.根据权利要求1所述的高电压型类单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述镍钴锰草酸盐前驱体与锂源的摩尔比按照Li/Me＝0.6:1～0.8:1，Li是锂源中的锂元素摩尔量，Me为前驱体中的镍、钴、锰元素的摩尔量之和。

4.根据权利要求1所述的高电压型类单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述粉碎料与锂源的摩尔比按照Li/Me＝0.31:1～0.49:1，Li是锂源中的锂元素摩尔量，Me是粉碎料中的镍、钴、锰元素的摩尔量之和。

5.根据权利要求1所述的高电压型类单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述的镍盐为硫酸镍和醋酸镍中的至少一种；所述的钴盐为硫酸钴和醋酸钴中的至少一种；所述的锰盐为硫酸锰和醋酸锰中的至少一种；所述的锂源为氢氧化锂和碳酸锂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的高电压型类单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述混合反应的工艺为在40～55℃下搅拌混合，陈化反应15～20h。

7.根据权利要求1所述的高电压型类单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所用氨水络合剂的量以调节反应体系pH为5～6.5为准。

8.根据权利要求1所述的高电压型类单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所用草酸铵沉淀剂量以草酸根离子与镍盐、钴盐、锰盐中金属离子总摩尔数的1:1.5～1:2为准。

9.一种高电压型类单晶三元正极材料，其特征在于根据权利要求1～8任一项所述的制备方法得到。

10.根据权利要求9所述的高电压型类单晶三元正极材料，其特征在于其化学式为LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中，0.3≤x≤0.85，0.1≤y≤0.4。