[发明专利]一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

取前驱体与磷酸溶液混合搅拌均匀，于60-90℃加热反应后纯化，得到干燥物料；

将所述干燥物料与锂源混合均匀后，首先升温至500-600℃预烧结3-8h后，继续升温至700-950℃保温15-20h后，冷却、粉碎，制得磷酸盐包覆的高镍三元正极材料；

将所述磷酸盐包覆的高镍三元正极材料置于第一保护气体中升温至设定温度550-650℃，然后将第一保护气体切换为反应气体，于所述设定温度下保温0.5-4h，再将所述反应气体切换为所述第一保护气体进行冷却，制得所述高镍三元正极材料，其中，所述反应气体为烯烃气体与第二保护气体的混合气氛；

制得的所述高镍三元正极材料的基体材料为镍钴锰酸锂，所述镍钴锰酸锂的表面具有两个包覆层，由内至外依次为LiNi_xCo_yM_1-x-yPO₄和碳包覆层，其中，LiNi_xCo_yM_1-x-yPO₄中，0.65≤x＜1，0＜y≤0.20，M为Al、Mn或Mg中的至少一种。

2.如权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体的化学通式为Ni_xCo_yM_1-x-y(OH)₂，其中，0.65≤x＜1，0＜y≤0.20，M为Al、Mn或Mg中的至少一种。

3.如权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸溶液的浓度为0.01~0.5mol/L。

4.如权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述加热反应的反应时间控制在5-20min；

所述纯化包括分离、洗涤、干燥，其中所述干燥为真空干燥，所述真空干燥的温度为80-120℃、时间为5-12h。

5.如权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述干燥物料与所述锂源的化学计量比为1:(1.01-1.12)，所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂、柠檬酸锂的至少一种。

6.如权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述第一保护气体和所述第二保护气体分别独立的选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的至少一种。

7.如权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述烯烃气体为乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、1,3-二丁烯中的至少一种，所述烯烃气体与所述第二保护气体的体积比为1:(7-10)。

8.一种高镍三元正极材料在用于制备锂离子电池中的应用，其特征在于，所述高镍三元正极材料采用如权利要求1-7任一项所述的制备方法制得。