[发明专利]一种高度单分散的单晶型高镍三元正极材料的合成方法及其应用

权利要求书

1.一种高度单分散的单晶型高镍三元正极材料的合成方法，其特征在于，包括下列步骤：

S1.按照1-2:0.1-2的摩尔比称取复合添加剂和高镍三元前驱体，反复研磨30-120min直至混合均匀，得到第一混合物；所述高镍三元前驱体为Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1(OH)₂；

所述复合添加剂为含有阳离子A和阴离子B的复合添加剂，所述阳离子A为Li⁺、Na⁺、K⁺、Cs⁺、Mg²⁺、Fe³⁺的一种或多种；所述阴离子B为F^-、Cl^-的一种或两种；

所述复合添加剂为KCl和LiCl的混合物，其中KCl和LiCl的摩尔比为0.4-0.5:0.5-0.6；

或，所述复合添加剂为CsF和CsCl的混合物，其中CsF和CsCl的摩尔比为0.4-0.5:0.5-0.6；

或，所述复合添加剂为NaCl和MgCl₂的混合物，其中NaCl和MgCl₂的摩尔比为0.5-0.6:0.4-0.5；

或，所述复合添加剂为LiF、NaF和KF的混合物，其中LiF、NaF和KF的摩尔比为0.4-0.5:0.1-0.2:0.4-0.5；

S2.将第一混合物置于管式炉中，通入气氛为氩气、氧气、空气中的一种，采用梯度煅烧技术，得到阴阳离子协同掺杂的单晶型高镍三元中间体；

所述梯度煅烧的温度控制条件为：以1-10℃/min升温速率升温至300-700℃，保温5-10h，然后以1-5℃/min的升温速率升温至850-950℃，保温2-10h，再以1-5℃/min的降温速率降温至800-850℃，保温10-30h；

S3.按照高镍三元前驱体与锂源1:1.01-1.1的摩尔比，称取一定量锂源与步骤S2中得到的阴阳离子协同掺杂的单晶高镍三元中间体混合，反复研磨30-120min直至混合均匀，得到第二混合物；

S4.将第二混合物置于充满氧气气氛的管式炉中，以10℃/min升温速率升温至500℃，保温5h，然后以5℃/min的升温速率升温至650-850℃，保温10-20h，即得到阴阳离子协同掺杂的、高度单分散的单晶型高镍三元正极材料。

2.根据权利要求1所述的高度单分散的单晶型高镍三元正极材料的合成方法，其特征在于，所述步骤S2中空气、氧气或氩气的气流量为1-10 L/min。

3.根据权利要求1所述的高度单分散的单晶型高镍三元正极材料的合成方法，其特征在于，步骤S3中所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂中的至少一种。

4.一种由权利要求1制备得到的阴阳离子协同掺杂的、高度单分散的单晶型高镍三元正极材料。

5.一种由权利要求1制备得到的阴阳离子协同掺杂的、高度单分散的单晶型高镍三元正极材料在高性能动力锂离子电池上的应用。