[发明专利]一种锂二次电池用高镍正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂二次电池用高镍正极材料的制备方法，其特征在于步骤如下：分别称取镍钴锰的化合物、锂盐、添加剂Ⅰ混合均匀后，在氧气气氛下分两段进行高温煅烧，冷却后破碎、筛分、水洗，再与添加剂Ⅱ混合后进行二次烧结，制得锂二次电池用高镍三元正极材料，所述锂盐为碳酸锂和氢氧化锂组成的混合锂盐，碳酸锂和氢氧化锂按照任何混合比进行混合；

所述混合锂盐的总锂量与镍钴锰化合物的摩尔比为1.02-1.15；所用碳酸锂和氢氧化锂均为电池级，且平均粒径D50均为5-8μm；

所述添加剂Ⅰ为含有Zr、Mg、Ti、Ce、Mo、W、Nb、B、Ca或Sr元素的至少一种氧化物、氢氧化物或氟化物，添加剂Ⅰ的粒径为10-100 nm；添加剂Ⅱ除了包括含有Zr、Mg、Ti、Ce、Mo、W、Nb、B、Ca或Sr元素的至少一种氧化物、氢氧化物、氟化物或磷酸盐化合物外，还包括含有Zr、Mg、Ti、Ce、Mo、W、Nb、B、Ca或Sr元素的纳米氧化物分散液、纳米氢氧化物分散液、羟基氧化物溶液或分散液、异丙醇物溶液，添加剂Ⅱ的粒径为10-100nm；

所述高温煅烧第一段为低温段，烧结温度为450-730℃，烧结时间为5-10h，第二段为高温段，烧结温度为750-860℃，烧结时间为8-20h，两段烧结气氛均为氧气气氛，氧含量≥99.0%，两段烧结的升温速率为3-10℃/min；

所述锂二次电池用高镍正极材料的化学式为通式Li_wNi_1-x-yCo_xMn_yM_zO₂表示，M选自Zr、Mg、Ti、Ce、Mo、W、Nb、B、F、Ca和Sr中的至少一种元素，0.98≤w≤1.15，0≤x≤0.20，0≤y≤0.20，0≤z≤0.02，其平均粒径D50为3-15μm；

所述镍钴锰化合物为镍钴锰氢氧化物或镍钴锰氧化物，镍钴锰氧化物是由镍钴锰氢氧化物在氧气气氛下高温300-650℃预烧3-10h后得到的；

所述二次烧结的烧结温度为400-700℃，烧结时间为3-10h，烧结气氛为氧气气氛，氧含量≥99.0%。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池用高镍正极材料的制备方法，其特征在于：所述水洗的温度为10-40℃，水洗时间为1-60min，水洗倍数为0.5-10倍水。

3.根据权利要求1所述的锂二次电池用高镍正极材料的制备方法，其特征在于：若添加剂Ⅱ是含有Zr、Mg、Ti、Ce、Mo、W、Nb、B、Ca或Sr元素的纳米氧化物分散液、纳米氢氧化物分散液、羟基氧化物溶液或分散液、异丙醇物溶液，则水洗后材料与添加剂Ⅱ混合步骤如下：将水洗后的材料加入到上述纳米氧化物分散液、纳米氢氧化物分散液、羟基氧化物溶液、羟基氧化物分散液或异丙醇物溶液中，料液温度为30-70℃，固含量为10-50%，对所得料液进行搅拌，搅拌速度为100-1000r/min，搅拌时间为0.5-4h，干燥后进行二次烧结。