[发明专利]一种免水洗高镍三元正极材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种免水洗高镍三元正极材料，其特征在于，所述正极材料的分子式为：LiNi_aCo_bMn_cO₂/N，其中0.7≤a＜1，0＜b＜0.2，0＜c＜0.2，a+b+c＝1，N为包覆层，所述包覆层由SiO₂、CoO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SrO、Li₃PO₄、AlPO₄中的一种或几种形成，所述正极材料的自由Li⁺含量为：自由Li⁺含量≤2000ppm。

2.根据权利要求1所述免水洗高镍三元正极材料，其特征在于，所述正极材料的Li₂CO₃含量为：Li₂CO₃含量≤500ppm，所述正极材料的LiOH含量为：2000≤LiOH含量≤5000ppm。

3.根据权利要求1所述免水洗高镍三元正极材料，其特征在于，所述正极材料的BET范围为：0.2～1.0m²/g，所述正极材料的振实密度为：2.3g/cm³～3g/cm³。

4.权利要求1-3任一项所述免水洗高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将前驱体与锂源混合均匀，高温烧结，得一烧材料；

(2)向步骤(1)所得一烧材料表面喷洒含Li⁺的碱性溶液，然后再喷洒酸性盐溶液，待喷洒完毕，干燥、烧结，得所述免水洗高镍三元正极材料。

5.根据权利要求4所述免水洗高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述前驱体的分子式为：Ni_aCo_bMn_c(OH)₂，其中a≥0.7，且a+b+c＝1；所述锂源为LiOH、Li₂CO₃、LiNO₃、CH₃COOLi中的一种或几种；所述前驱体与所述锂源的摩尔比为0.8～1.2:1。

6.根据权利要求4所述免水洗高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述含Li⁺的碱性溶液为LiAlO₂溶液或Li₂SiO₃溶液，所述含Li⁺的碱性溶液中Li⁺的浓度为0.1～1mol/L，所述Li碱性溶液的喷洒速率为0.1～1L/min。

7.根据权利要求4所述免水洗高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述酸性盐溶液为Co(NO₃)₂、Zr(NO₃)₄、Zr(SO₄)₂、Sr(NO₃)₂、HF、LiF、LiH₂PO₄或Al(H₂PO₃)₃，所述酸性盐溶液的pH为1-6，所述酸性盐溶液的喷洒速率为0.1～1L/min。

8.根据权利要求4所述免水洗高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述含Li⁺的碱性溶液与所述酸性盐溶液的喷洒量摩尔比为0.1～5:1，所述含Li⁺的碱性溶液的喷雾量为500～15000ppm。