[发明专利]一种高镍正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高镍正极材料，其特征在于：所述高镍正极材料的化学组成为Li_mNi_xCo_yMn_zM_1-x-y-zO₂,其中所述M包含选自钐（Sm）、镧（La）、镁（Mg）、硅（Si）、硼（B）、钨（W）或其组合的元素，1.01≤m≤1.17；0.62≤x＜0.90；0＜y≤0.18；0＜z≤0.195；0＜1-x-y-z＜0.05；所述正极材料在0.2C倍率下放电比容量在190mAh/g到205mAh/g之间；

所述正极材料颗粒分布的跨度[(D90-D10)/D50]在1.05到1.53之间；

所述的高镍正极材料采用如下方法进行制备，所述的方法包括：

（1）将镍盐、钴盐、锰盐及M盐混合，并溶解于溶剂中，将络合剂与沉淀剂分别溶解于相应溶剂中，得到三种溶液，其中络合剂的物质的量与总金属离子物质的量之比为2-6:1，沉淀剂的物质的量与总金属离子物质的量之比为2-4:1；

（2）在惰性气氛的保护下，混合上述三种溶液，且保持反应液温度在50-65℃，搅拌速度为400-1000转每分钟，控制反应液的pH在10.6-11.8，经过生长、陈化、过滤得到的沉淀物，并用去离子水洗涤，随后在80-100℃环境下干燥，得到三元复合正极材料的前驱体；

（3）将得到的前驱体与锂盐经过球磨混合后，进行热烧结，得到一种锂化的三元复合正极材料Li_mNi_xCo_yMn_zM_1-x-y-zO₂，所加锂盐中锂离子的物质的量与三元复合正极材料的前驱体中总的金属离子的物质的量的比为1.5-1:1；烧结时，保持温度在780-920℃烧结10-16小时，得到所述的高镍正极材料。

2.根据权利要求1所述的高镍正极材料，其特征在于：M为Mg，m=1.05，x=0.62，y=0.18，z=0.19，1-x-y-z=0.01；或M为Mg，m=1.04，x=0.70，y=0.14，z=0.14，1-x-y-z=0.02；或M为La，m=1.01，x=0.78，y=0.095，z=0.12，1-x-y-z=0.005；或M为Si，m=1.02，x=0.62，y=0.18，z=0.15，1-x-y-z=0.05；或M为B，m=1.02，x=0.62，y=0.18，z=0.195，1-x-y-z=0.005；或M为W，m=1.12，x=0.68，y=0.12，z=0.19，1-x-y-z=0.01；或M为Sm，m=1.17，x=0.68，y=0.12，z=0.19，1-x-y-z=0.01；或M为Mg，m=1.06，x=0.62，y=0.18，z=0.15，1-x-y-z=0.05。

3.根据权利要求1所述的高镍正极材料，其特征在于：材料的振实密度在2.43 g/cm³到2.80 g/cm³之间。

4. 根据权利要求1所述的高镍正极材料，其特征在于： 所述材料具有层状的晶体结构，所述材料具有球型的颗粒形貌。