[发明专利]一种提升高镍正极材料稳定性和导电性的处理工艺

权利要求书

1.一种提升高镍正极材料稳定性和导电性的处理工艺，基于高温烧结炉，所述高温烧结炉内设有瓷舟，所述瓷舟外套设有刚玉管，所述刚玉管的进气口并行设有带阀门的二氧化碳通道、氧气通道和臭氧通道，所述臭氧通道上还设有臭氧发生器，所述刚玉管的出气口设有尾气吸收装置，

其特征在于，包括如下步骤：

S1、将高镍正极材料前驱体和锂盐混合均匀后投入高温烧结炉中，密封炉体，确保炉体的各管路阀门均处于关闭状态；

S2、打开炉体的通氧气阀门，通入氧气或/和空气，将炉体以1～10℃/min的升温速率第一次升温至400～600℃，保温0.5～3h进行预烧结；

S3、预烧结结束后，关闭通氧气阀门，同时打开通臭氧阀门，向炉体内通入氧气，将炉体以0.5～10℃/min的升温速率第二次升温至700～850℃，在炉体达到最高烧结温度时，打开臭氧发生器1～10次，每次之间间隔0.5～1.5h，每次打开臭氧发生器的时间为10～30min，使一部分氧气转化为臭氧，保温3～16h进行烧结，同时用尾气吸收装置收取炉体中多余的臭氧；

S4、烧结结束后，关闭通臭氧阀门，同时打开通二氧化碳阀门，往炉体内通入二氧化碳气体进行退火处理，退火时间为10～120min，退火温度为400～700℃，同时用尾气吸收装置收取炉体中多余的二氧化碳；

S5、退火结束后，关闭通二氧化碳阀门，炉体内材料自然冷却至室温，即得高镍正极材料；

S6、将步骤S5得到的高镍正极材料推入二氧化碳等离子体发生器内反应10～120min，即得改性高镍正极材料。

2.根据权利要求1所述的提升高镍正极材料稳定性和导电性的处理工艺，其特征在于，步骤S1中的锂盐为氢氧化锂、碳酸锂和醋酸锂中的至少一种，所述高镍正极材料前驱体的化学式为Ni_(1-x-y)Co_xM_y(OH)₂，其中，x+y≤0.7，M为Mn或Al。

3.根据权利要求1所述的提升高镍正极材料稳定性和导电性的处理工艺，其特征在于，所述高镍正极材料前驱体与锂盐的摩尔比为1:1～1.2。

4.根据权利要求1所述的提升高镍正极材料稳定性和导电性的处理工艺，其特征在于，步骤S2中氧气和空气能够以任意比例混合通入炉体内。

5.根据权利要求1所述的提升高镍正极材料稳定性和导电性的处理工艺，其特征在于，步骤S6中所述高镍正极材料在等离子体发生器内的反应过程为：

第一步：将高镍正极材料平铺于容器内，然后将容器放入等离子体发生器的腔体内，打开真空泵，将等离子体发生器腔体抽至真空；

第二步：将干燥的二氧化碳气体通入腔体内，使腔体内的气压维持在500～700Pa，保持20～60s，再将二氧化碳气体抽出，使腔体的真空度保持在40～50Pa；

第三步：开启等离子器发生器，调节功率，反应10～120min后即得改性高镍正极材料。

6.根据权利要求5所述的提升高镍正极材料稳定性和导电性的处理工艺，其特征在于，高镍正极材料的平铺厚度为0.3mm～10mm。

7.根据权利要求1～6之一所述的提升高镍正极材料稳定性和导电性的处理工艺，其特征在于，所述改性高镍正极材料的化学式为LiNi_(1-x-y)Co_xM_yO₂，其中，x+y≤0.7，M为Mn或Al。