[发明专利]大粒径单晶三元正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种大粒径单晶三元正极材料，其特征在于，其化学通式为LiNi_xMn_yCo_1-x-yO₂，其中0.5≤x≤0.85，0.05≤y≤0.25，所述大粒径单晶三元正极材料为单晶颗粒状，表面圆滑，颗粒的D50为5.0-10.0μm，比表面积为0.3-0.8cm²/g。

2.权利要求1所述的大粒径单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将前驱体与第一锂源混合，在氧气气氛下烧结，所得烧结料经破碎，过筛，得到小颗粒单晶正极材料；所述前驱体为镍钴锰氧化物或镍钴锰氢氧化物中的至少一种；

S2：将镍盐、钴盐、锰盐、第二锂源、氢氧化钠和生长剂混合，所得混合物进行球磨，然后在氧气气氛下进行第一次焙烧使所述氢氧化钠熔化，再加入所述小颗粒单晶正极材料混匀后进行第二次焙烧，得到焙烧料；所述生长剂为SrO或SrCO₃中的至少一种；

S3：将所述焙烧料进行水洗，烘干，即得所述大粒径单晶三元正极材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述烧结的过程为：在450-550℃下预烧结2-5h，再升温至850-950℃烧结3-5h，再降温至700-880℃烧结6-30h。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述小颗粒单晶正极材料的粒径D50为2.5-5.0μm。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述镍盐、钴盐和锰盐中镍钴锰的总摩尔量与第二锂源中锂的摩尔量之比为1：(4-5)。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，按重量百分比计，所述第二锂源包括30-40wt％的LiOH和60-70wt％的LiNO₃。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述镍盐、钴盐和锰盐中镍钴锰的总摩尔量与氢氧化钠的摩尔量之比为1：(3-4)。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述镍盐、钴盐、锰盐、第二锂源和氢氧化钠先混合，得到混合盐，再与所述生长剂混合，所述生长剂的用量为所述混合盐总质量的1-2％。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一次焙烧的温度为320-350℃，所述第二次焙烧的温度为850-900℃。

10.如权利要求1所述的大粒径单晶三元正极材料在锂离子电池中的应用。