[发明专利]一种包覆型三元正极材料、其制备方法及其用途

权利要求书

1.一种包覆型三元正极材料，其特征在于，所述包覆型三元正极材料包括三元正极材料及包覆于所述三元正极材料表面的含锂和钽的包覆层。

2.根据权利要求1所述的三元正极材料，其特征在于，所述三元正极材料为高镍三元正极材料；

优选地，所述三元正极材料的化学式为Li_aNi_1-x-y-zCo_xMn_yM_zO₂，其中，1.0≤a≤1.1，0.5≤x≤0.8，0.1≤y≤0.3，0≤z≤0.05，M包括Ca、Ge、In、Mo、Ba或W中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，1-x-y-z≥0.5；

优选地，0.01≤z≤0.05；

优选地，所述含锂和钽的包覆层为快离子导体化合物包覆层，优选为LiTaF₆包覆层或Li₂TaF₆包覆层；

优选地，所述包覆型三元正极材料中，氢氧根含量为：0.04wt％～0.3wt％，碳酸根含量为：0.06wt％～0.4wt％。

3.一种权利要求1或2所述的包覆型三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将表面含有残碱的三元正极材料与钽化合物混合，使残碱中所含的锂离子与钽化合物反应，在三元正极材料表面形成含锂和钽的包覆层，得到包覆型三元正极材料；

所述残碱包括Li₂CO₃和/或LiOH。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钽化合物为氟化钽，优选为TaF₄和/或TaF₅，进一步优选为TaF₅；

优选地，所述混合的方式为VC混合；

优选地，所述VC混合的转速为600r/min～800r/min；

优选地，所述混合的时间为30min～60min；

优选地，所述反应在氧气气氛下进行。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将表面含有残碱的三元正极材料与钽化合物置于VC机中进行VC混合，然后在氧气气氛中进行煅烧，残碱与钽化合物反应，在三元正极材料表面形成含锂和钽的包覆层，得到包覆型三元正极材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，以所述表面含有残碱的三元正极材料的质量为100wt％计，所述钽化合物的质量百分含量为1wt％-5wt％；

优选地，所述煅烧的温度为500℃-750℃；

优选地，升温至煅烧的温度的升温速率为2℃/min-5℃/min；

优选地，所述煅烧的保温时间为5h-10h。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括在煅烧完成后进行冷却的步骤，所述冷却的速率优选为3℃/min-8℃/min。