[发明专利]镍钴锰酸锂正极材料的制备方法、锂离子电池正极材料以及锂离子电池

权利要求书

1.一种镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)配制重量浓度为45％～59％的三元材料前驱体的水溶液；

(b)配制重量浓度为20％～30％的锂源化合物的水溶液；

(c)将所述三元材料前驱体的水溶液和锂源化合物的水溶液分别用泵输送到搅拌机中，混合搅拌均匀，得到悬浮液；

(d)将所述悬浮液进行喷雾干燥，得到配锂混合粉体；

(e)将所述配锂混合粉体进行烧结，得到镍钴锰酸锂正极材料；

步骤(a)中，对所述三元材料前驱体的水溶液进行超声处理，超声频率为10～30KHz，超声处理时间为20～90min；

步骤(b)中，对所述锂源化合物的水溶液进行超声处理，超声频率为20～40KHz，超声处理时间为30～100min；

步骤(e)中，将所述配锂混合粉体放入高温轨道窑中进行烧结，在空气或氧气气氛中先以1～3℃/min的速率升温至450～550℃，恒温烧结6～10h，再以1～3℃/min的速率升温至880～1000℃，恒温烧结10～16h，自然冷却至室温，得到镍钴锰酸锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，所述泵为精密计量泵，通过所述精密计量泵控制三元材料前驱体和锂源化合物的摩尔比。

3.根据权利要求1所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌机为高速搅拌机，搅拌机的转速为1500～4000rpm，搅拌时间为30～120min，搅拌温度为常温。

4.根据权利要求1所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述泵与搅拌机通过管线连接，在所述泵与搅拌机的连接管线上设置有止回阀和/或调节阀。

5.根据权利要求1所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(d)中，将所述悬浮液利用蠕动泵输送至喷雾干燥器中进行喷雾干燥，控制喷雾干燥器的压缩空气压力为0.05～0.75MPa，蠕动泵流量为200～800mL/min，喷嘴处温度为200℃～350℃，并通过控制压缩空气的压力调整粉体的粒径尺寸大小。

6.根据权利要求1所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述配锂混合粉体的平均粒径为1～20μm。

7.根据权利要求1～6任一项所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰酸锂正极材料为LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂。

8.根据权利要求1～6任一项所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述三元材料前驱体为Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3(OH)₂。

9.根据权利要求1～6任一项所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源化合物为单水氢氧化锂、无水氢氧化锂或碳酸锂中的至少一种。

10.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，将根据权利要求1～9任一项所述的制备方法得到的镍钴锰酸锂正极材料作为锂离子电池正极材料。

11.根据权利要求10所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述镍钴锰酸锂正极材料的平均粒径为2～10μm，比表面积为0.3～0.9m²/g。

12.一种锂离子电池，其特征在于，包括壳体、置于壳体内的正极、负极、隔膜及电解液，所述隔膜位于所述正极和负极之间，所述正极包括权利要求10或11所述的锂离子电池正极材料。