[发明专利]用于烧结正极材料的辊道窑炉和多元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于烧结正极材料的辊道窑炉，其特征在于，该辊道窑炉包括炉体、加热装置、自动装钵装置、传送装置和气氛调节装置；其中，所述炉体沿传送方向依次设有多个温区段；所述传送装置穿过所述炉体的炉腔内部，用于将待烧结物料传送经过所述温区段；所述气氛调节装置用于调节炉体的炉腔内部的烧结气氛；所述传送装置包括用于承载待烧结物料的多个匣钵，所述多个匣钵并列摆放，且每列匣钵在竖直方向上叠放为双层，在垂直传送方向上设置2-6列匣钵，相邻列的匣钵的间隔距离为2-10cm；所述自动装钵装置用于将待烧结物料装入所述多个匣钵中；

其中，所述炉体的上壁开设有一个或多个排气口；所述炉体的下壁开设有一个或多个进气口；所述炉体的两侧侧壁均开设有一个或多个进气口，两侧侧壁的进气口位于同一平面；同侧侧壁的进气口沿传送方向相互间隔设置，并沿传送方向与对侧侧壁的进气口交错设置。

2.根据权利要求1所述的辊道窑炉，其中，设置在侧壁的进气口具有喷嘴型结构。

3.根据权利要求1所述的辊道窑炉，其中，设置在下壁和侧壁的进气口具有喷嘴型结构。

4.根据权利要求1所述的辊道窑炉，其中，所述气氛调节装置包括送风机和抽风机，所述送风机与炉体的进气口相连，所述抽风机与炉体的排气口相连。

5.根据权利要求1所述的辊道窑炉，其中，所述气氛调节装置还包括用于调节气体流量的插板式调节阀；

和/或，所述加热装置设置在炉体的上壁、下壁和侧壁。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的辊道窑炉，其中，所述传送装置还包括限位分隔器和设有匣钵轨迹矫正部件的辊棒，所述限位分隔器用于分隔所述匣钵，所述辊棒用于传送所述匣钵，且使每列匣钵始终保持分离且间隔距离不变。

7.一种制备多元正极材料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）将前驱体、锂源和M源进行第一混合，得到第一混合料；其中，所述M源选自含有M的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐和硝酸盐中的至少一种；其中，M选自Al、Ge、Mg、Cs、Ca、Zr、Nb、Ti、Sn、Sr、W和V中的至少一种；

（2）在空气和/或氧气气氛下，将第一混合料置于匣钵中，然后将匣钵送入权利要求1-6中任意一项所述的辊道窑炉内进行第一烧结，得到烧结产物；

（3）将烧结产物与包覆剂进行第二混合，得到第二混合料；

（4）将第二混合料进行第二烧结，得到多元正极材料。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤（1）中，所述前驱体的化学式为(Ni_xCo_yMn_1-x-y)(OH)₂，式中，0.6≤x＜1，0＜y≤0.4，x+y＜1；和/或

所述锂源选自碳酸锂和/或氢氧化锂。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤（1）中，所述前驱体的化学式中，0.6≤x≤0.8，0.1≤y≤0.2，0.7≤x+y＜1。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，M为Al和/或Ti。

11.根据权利要求7-10中任意一项所述的方法，其中，步骤（1）中，锂源以Li计，前驱体以Ni、Co和Mn的总量计，所述锂源与前驱体的摩尔比为0.95-1.3：1；和/或

M源以M计，前驱体以Ni、Co和Mn的总量计，所述M源与前驱体的摩尔比为0.0001-0.1：1。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤（1）中，锂源以Li计，前驱体以Ni、Co和Mn的总量计，所述锂源与前驱体的摩尔比为1-1.05：1。