[发明专利]含W高镍三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含W高镍三元正极材料，其化学式为Li_aNi_xCo_yMn_1-x-yW_bM_cO₂，其特征在于，所述高镍三元正极材料同时包含球形貌二次颗粒和单晶形貌颗粒，所述单晶形貌颗粒内部基本不含W元素，所述球形貌二次颗粒内部掺杂有W元素，所述球形貌二次颗粒内部掺杂的W元素是W离子由颗粒内部往外进行扩散形成；所述Li_aNi_xCo_yMn_1-x-yW_bM_cO₂的分子式中，1.00≤a≤1.16，0.7＜x＜1，0＜y＜0.3，0.002＜b+c＜0.01；

在忽略制备过程中元素损耗的前提下，所述球形貌二次颗粒中NiCoMn的元素摩尔比与单晶形貌颗粒中NiCoMn的元素摩尔比保持一致。

2.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料，其特征在于，所述球形貌二次颗粒的粒径范围为2.4μm～5.5μm，所述单晶形貌颗粒的粒径范围为1.0μm～5.5μm，所述高镍三元正极材料的中值粒径为3.0μm～5.5μm。

3.根据权利要求1或2所述的高镍三元正极材料，其特征在于，所述高镍三元正极材料中球形貌二次颗粒和单晶形貌颗粒的质量配比是由原料中含W的前驱体B与不含W的前驱体A的配比进行调控。

4.根据权利要求3所述的高镍三元正极材料，其特征在于，所述前驱体B与前驱体A的质量比为（0.05～19）∶1。

5.根据权利要求4所述的高镍三元正极材料，其特征在于，所述前驱体B与前驱体A的质量比为（0.4～1.5）∶1。

6.根据权利要求1或2所述的高镍三元正极材料，其特征在于，至少部分或全部的高镍三元正极材料的表面包覆有钨酸锂层。

7.根据权利要求1或2所述的高镍三元正极材料，其特征在于，所述M为Zr、Mg、Ti、Al、Si、La、Ba、Sr、Nb、Cr、Mo、Ca、Y、In、Sn、F中的一种或几种，所述高镍三元正极材料的比表面积为0.8±0.3m²/g。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将可溶性镍盐、钴盐和锰盐按照产品分子式中镍、钴、锰三种元素的摩尔比混合溶于去离子水中，在反应釜中持续搅拌，加入氨水与氢氧化钠溶液，共沉淀制备得到前驱体A；

（2）将可溶性镍盐、钴盐和锰盐按照产品分子式中镍、钴、锰三种元素的摩尔比混合溶于去离子水中，同时加入可溶性钨盐，待其充分溶解后转移至反应釜中持续搅拌，加入氨水与氢氧化钠溶液，共沉淀制备得到含钨元素的前驱体B；

（3）将前驱体A、前驱体B、锂源、含有掺杂元素M的化合物混合，将混合均匀的物料置于有氧气氛下进行高温烧结，烧结后的物料粉碎成中值粒径为3.0μm～5.5μm，得到分子式为Li_aNi_xCo_yMn_1-x-yW_bM_cO₂、且同时包含球形貌二次颗粒和单晶形貌颗粒的高镍三元正极材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，可溶性钨盐包括偏钨酸铵、磷钨酸、钨酸钠、仲钨酸铵中的一种或多种；所述可溶性钨盐中钨元素与前驱体B中镍、钴、锰三种元素之和的摩尔比为（0.00025-0.00550）∶1。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂和草酸锂中的一种或多种。