[发明专利]双层包覆改性高镍无钴单晶三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.双层包覆改性高镍无钴单晶三元正极材料，其特征在于，其化学式为LiNi_xMn_yW_zO₂@TMO@C，式中：0.9≤x1，0y≤0.06，0z≤0.04，x+y+z=1，TMO为Al，Mg，Cu和Ti的氧化物中的一种或几种；

所述的双层包覆改性高镍无钴单晶三元正极材料的制备方法，包括下列步骤：

（1）将镍源、锰源和钨源加入去离子水中，搅拌均匀，得混合盐溶液；把所述混合盐溶液、沉淀剂NaOH溶液和络合剂NH₃·H₂O溶液共同加入反应釜内，不断搅拌，进行共沉淀反应，得固液混合浆料；

（2）将步骤（1）所得的固液混合浆料进行固液分离，收集固体，将固体洗涤，干燥，除磁，得高镍无钴三元正极材料前驱体Ni_xMn_yW_z(OH)₂；

（3）将步骤（2）所得的高镍无钴三元正极材料前驱体Ni_xMn_yW_z(OH)₂与锂源混合均匀，在纯氧气氛中进行煅烧，得高镍无钴三元正极材料LiNi_xMn_yW_zO₂；

（4）将TM源的可溶性盐均匀分散于有机溶剂中，再加入步骤（3）所得的高镍无钴三元正极材料LiNi_xMn_yW_zO₂，不断搅拌，加热蒸发溶剂，收集固体进行真空干燥，煅烧，得单层包覆高镍无钴三元正极材料LiNi_xMn_yW_zO₂@TMO；

（5）将步骤（4）所得的单层包覆高镍无钴三元正极材料LiNi_xMn_yW_zO₂@TMO与碳源分散于有机溶剂中，搅拌均匀，然后烘干，得粉末；将所述粉末进行煅烧，即得双层包覆改性高镍无钴单晶三元正极材料LiNi_xMn_yW_zO₂@TMO@C。

2.根据权利要求1所述的双层包覆改性高镍无钴单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述镍源为乙酸镍、硝酸镍和硫酸镍中的一种或多种；所述锰源为乙酸锰、硝酸锰和硫酸锰中的一种或多种；所述钨源为乙酸钨、硝酸钨、硫酸钨和碳酸钨中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的双层包覆改性高镍无钴单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述混合盐溶液的浓度为2~10mol/L；所述沉淀剂NaOH溶液的浓度为2~10mol/L；所述络合剂NH₃·H₂O溶液的浓度为2~12mol/L；所述共沉淀反应的搅拌转速为500-800rpm，反应液的pH值为11.5~13.5，氨值为5~15g/L，反应温度为60~70℃。

4.根据权利要求2所述的双层包覆改性高镍无钴单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述锂源与高镍无钴三元正极材料前驱体的摩尔比为1.02~1.08:1.0；所述煅烧分为两段烧结，第一段烧结的煅烧温度为250~600℃，煅烧的时间为4~7h，第二段煅烧的煅烧温度为650~850℃，煅烧的时间为12~30h。

5.根据权利要求3所述的双层包覆改性高镍无钴单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述锂源与高镍无钴三元正极材料前驱体的摩尔比为1.02~1.08:1.0；所述煅烧分为两段烧结，第一段烧结的煅烧温度为250~600℃，煅烧的时间为4~7h，第二段煅烧的煅烧温度为650~850℃，煅烧的时间为12~30h。