[发明专利]一种橄榄型结构三元正极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种橄榄型结构三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将镍钴锰金属盐和尿素溶于水中，搅拌均匀，进行水热反应后，自然冷却至室温，将产物过滤、洗涤、干燥获得碳酸盐前驱体粉末；所述镍钴锰金属盐包括镍金属盐、钴金属盐和锰金属盐；

(2)将所述碳酸盐前驱体粉末进行预烧结，获得前驱体氧化物粉末；

(3)将所述前驱体氧化物粉末与锂盐混合均匀，进行热处理后，自然冷却，研磨，过筛获得橄榄型结构三元正极材料；

所述橄榄型结构三元正极材料的化学式为：LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂。

2.根据权利要求1所述的一种橄榄型结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述镍金属盐为乙酸镍；所述钴金属盐为乙酸钴；所述锰金属盐为乙酸锰。

3.根据权利要求2所述的一种橄榄型结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述水热反应的反应溶液中，尿素的浓度为0.1875～1.2mol/L；所述水热反应的温度为140～180℃。

4.根据权利要求3所述的一种橄榄型结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述前驱体氧化物粉末中Ni、Co、Mn的总摩尔量与锂盐中Li的摩尔量之比为1:1.05～1:1.2。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种橄榄型结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述水热反应的反应溶液中，镍钴锰按化学计量比3:1:1配制浓度为0.125mol/L～0.2mol/L的溶液；所述水热反应中，反应釜填料比为60～80％，水热反应时间12～24h。

6.根据权利要求5所述的一种橄榄型结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述预烧结过程中，对碳酸盐前驱体的预烧结温度为400～600℃，预烧结时间为6～12h。

7.根据权利要求6所述的一种橄榄型结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述锂盐为醋酸锂、硝酸锂、碳酸锂和氢氧化锂中的一种或者几种；所述热处理的温度为760～850℃，保温时间为10～20h。

8.根据权利要求7所述的一种橄榄型结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述水热反应的反应溶液中，镍钴锰按化学计量比3:1:1配制浓度为0.2mol/L的溶液，尿素的浓度为0.3mol/L；所述水热反应的温度为180℃，水热反应的时间12h；所述预烧结的温度为600℃，预烧结的时间为6h；所述前驱体氧化物粉末中Ni、Co、Mn的总摩尔量与锂盐中Li的摩尔量之比为1:1.1；所述热处理的温度为850℃，保温时间为12h，升温速率为5℃/min。

9.由权利要求1～8任一项所述的方法制得一种橄榄型结构三元正极材料。

10.权利要求9所述的一种橄榄型结构三元正极材料在制备锂离子电池中的应用。