[发明专利]一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将40~50重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将50~60重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应10~20min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出40~50min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；

（2）将步骤（1）制得的25~30重量份含镍、铬的铵配合物加入1~3重量份氧化助剂后球磨30~35min，接着加入8~12重量份钴源和7~11重量份锰源继续球磨30~35min，得到混合粉体，然后与2~4重量份沉淀剂共同加入到40~57重量份去离子水中，搅拌反应30~40min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；

（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在800~850℃下预烧5~6h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取50~55重量份的铬掺杂的NCM粉体与45~50重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料。

2.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述含有四价铬的无机盐为（MgNi）₂Si_1-xCr_xO₄，其中镍、铬的摩尔比例为9:1~10:1。

3.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述氧化助剂为过氧化氢、过氧乙酸、次氯酸钠、过碳酸钠、溴或碘中的至少一种。

4.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述钴源为氯化钴、溴化钴、碘化钴、硝酸钴或硫酸钴中的至少一种。

5.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述锰源为碳酸锰、硫酸锰、锰酸钾或高锰酸钾中的至少一种。

6.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述球磨为卧式球磨机、柜式球磨机或行星式球磨机中的一种，球磨转速为250~300r/min。

7.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化铁、氢氧化镁或碳酸钾中的至少一种。

8.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述粉末状锂源为高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟合砷酸锂、三氟甲磺酸锂或二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种粉碎研磨得到的粉体，粉末状锂源的粒径为2~8μm。

9.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述富氧固相烧结的富氧率为10~15%，烧结温度为850~900℃，烧结时间为11~12h。

10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料。