[发明专利]一种复合高镍三元材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种复合高镍三元材料的制备方法，其特征在于，将二次球形高镍三元材料和单晶型高镍三元材料按照质量比9:1~5:5混合均匀，得复合高镍三元材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二次球形高镍三元材料的制备方法为：

（1）将镍钴锰酸盐加入到碱液中，调节pH为11.5~12，于50~60℃温度条件下200~700r/min搅拌条件下发生共沉淀反应，洗涤、干燥，得二次球形前驱体；所述二次球形前驱体的粒径控制在8~16μm；

（2）将二次球形前驱体和锂化合物按照摩尔比1：（1~1.06）混合均匀，富氧气氛条件下，800~900℃下恒温煅烧3~12h，得二次球形烧结三元材料；

（3）将烧结三元材料破碎，分筛，D50控制在8-12μm，水洗，水料比为1:（8~10），烘干，加入包覆剂进行二次烧结，得二次球形粉料；

（4）将二次球形粉料二次破碎过筛除磁，得二次球形高镍三元材料。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单晶型高镍三元材料的制备方法为：

（1）将镍钴锰酸盐加入到碱液中，调节pH为10~12，于40~55℃温度条件下700~900r/min搅拌条件下发生共沉淀反应，洗涤、干燥，得单晶型前驱体；所述单晶型前驱体的粒径控制在2~5μm；

（2）将单晶型前驱体和锂化合物按照摩尔比1：（1~1.04）混合均匀，富氧气氛条件下，750~850℃下恒温煅烧6~16h，得单晶型烧结三元材料；

（3）将单晶型烧结三元材料破碎，分筛，D50控制在3~7μm，水洗，水料比为1:（1~2），烘干，加入包覆剂进行二次烧结，得单晶型粉料；

（4）将单晶型粉料二次破碎过筛除磁，得单晶型高镍三元材料。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，共沉淀反应体系中浆料固含量控制在50~300g/L；所述二次球形前驱体和单晶型前驱体的化学式为Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂，其中，0.8≤x≤1，0≤y≤0.2。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述锂化合物选自碳酸锂，单水氢氧化锂，硝酸锂和醋酸锂中的一种或几种。

6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，煅烧过程中控制氧气流量为0.6~10m³/h；控制升温速率为2~5℃/min。

7.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述包覆剂包括Mg、Ti、B、W、Zr、Al和B的氧化物，氢氧化物，硝酸盐，碳酸盐，草酸盐。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述包覆剂为金属化合物，二次烧结温度为450~550℃。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述包覆剂为非金属化合物，二次烧结温度为300~400℃。

10.一种由权利要求1-9任一所述的制备方法制得的复合高镍三元材料在高能量密度汽车动力电池中的应用。