[发明专利]三元高电压锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三元高电压锂离子电池正极材料，其特征在于：通式为LiNi_1-x-y-ZCo_xMn_yM_ZO₂/Al₂O₃，0＜x≤0.10,0<y≤0.40,0<Z≤0.10，平均粒径在4～20um之间，一次颗粒粒径在0.5～6um，比表面积在0.1～1.0m²/g之间。

2.一种三元高电压锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于有以下步骤：

1）按一定的摩尔比配置Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺和M化合物的混合溶液，Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺的摩尔浓度范围0＜Ni≤1.0mol/L,0<Co≤0.40mol/L,0<Mn≤0.50mol/L；

2）把步骤1）的混合溶液、络合剂、氢氧化物用泵连续的输入到反应釜中，经过搅拌、沉淀、分离、干燥得其氢氧化物共沉淀前躯体Ni_1-x-y-ZCo_xMn_yM_Z(OH)₂；

3）将步骤2)的氢氧化物共沉淀前躯体与碳酸氢钠溶液加入反应釜中进行搅拌，在50～55℃下，以200～900r/min的速度搅拌1～8h；

4）将铝盐溶液以0.02～0.1L/min的滴加速度加入步骤3）所得的混合溶液中，搅拌，同时加入氨水调节溶液的pH值为8～12；

5）将步骤4）的溶液静止60～100min，再进行过滤、洗涤，洗涤液pH为6.5～7.0，得包覆的前驱体；

6）将步骤5）水洗后的材料进行抽滤，然后在60～100℃的条件下烘2～20h，将步骤6）烘干后的包覆的前躯体与锂源化合物按照摩尔比1：（1.02～1.15）混合，用聚氨酯球进行球磨，球磨时间为4h，在氧气气氛中100～1000℃条件下煅烧2～10h便可以得到三元高电压锂离子电池正极材料。

3.根据权利要求2所述的一种三元高电压锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于：所述Ni²⁺来源于硝酸镍、氯化镍、硫酸镍；所述Co²⁺来源于硝酸钴、氯化钴、硫酸钴；所述Mn²⁺来源于硫酸锰、氯化锰；所述的M化合物选取硫酸镁、氧化镁、氢氧化镁中的一种或几种

4.根据权利要求2所述的一种三元高电压锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于：所述氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或几种的混合物；所述的络合剂为氨水。

5.根据权利要求2所述的一种三元高电压锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于：所述碳酸氢钠溶液的浓度为0.1～3mol/L。

6.根据权利要求2所述的一种三元高电压锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于：所述铝盐来源于AlCl₃、Al₂(SO₄)₃、AlNO₃中的一种，铝盐溶液的浓度为0.01～0.2mol/L。

7.根据权利要求2所述的一种三元高电压锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于：所述锂源化合物为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂或硝酸锂中的一种或几种的混合物。