[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，包括如下步骤：

S1. 原料混合：将高镍三元前驱体、锂源、掺杂剂1混合均匀，其中高镍三元前驱体与锂源的摩尔比为1:(1~1.05)，掺杂剂1为高镍三元正极材料质量的2000ppm~ 4000ppm，所述高镍多元前驱体材料分子式为Ni_xCo_yAl_1-x-y(OH)₂，其中0.85≤x＜1；0＜y≤0.15；

S2. 一次烧结：将混合原料进行一次烧结得到一烧产品，烧结温度为750~850℃，保温时长10~12h，烧结气氛为氧气，氧含量为≥90%；

S3. 二次烧结：将一烧产品与掺杂剂2混合均匀，进行二次烧结得到二烧产品，其中掺杂剂2为高镍三元正极材料质量的6000ppm~8000ppm，烧结温度为550~650℃，保温时长8~12h，烧结气氛为氧气，氧含量为≥90%；

S4. 三次烧结：将二烧产品水洗干燥后与包覆剂1和包覆剂2混合均匀，进行三次烧结得到三烧产品，其中包覆剂1为高镍三元正极材料质量的1000ppm~2000ppm，包覆剂2为高镍三元正极材料质量的6000ppm~8000ppm，烧结温度为200~500℃，保温时长8~12h，烧结气氛为氮气，氮含量为55±5%；

S5. 将三烧产品经过过筛、批混、除磁、打包即可得到高镍三元正极材料，

其中，所述掺杂剂1为锆的金属化合物、钒的金属化合物、锶的金属化合物中的至少一种；所述掺杂剂2为锌的金属化合物、镁的金属化合物和锰的金属化合物中的至少一种；

所述包覆剂1为磷、硼、砷、硒、碲的化合物中的至少一种；所述包覆剂2为葡萄糖、淀粉、酚醛树脂、聚乙烯醇、聚乙二醇中的至少一种。

2.如权利要求1所述高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，S1中高镍三元前驱体与锂源的摩尔比为1:1.03，掺杂剂1为高镍三元正极材料质量的2000ppm，所述高镍多元前驱体材料分子式为Ni_xCo_yAl_1-x-y(OH)₂，其中x=0.85，y=0.12。

3.如权利要求2所述高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，S2中一次烧结的温度为800℃，保温时长12h。

4.如权利要求1所述高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，S3中掺杂剂2为高镍三元正极材料质量的7000ppm。

5.如权利要求4所述高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，S3中二次烧结的温度为600℃，保温时长10h。

6.如权利要求1所述高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，S4中包覆剂1为高镍三元正极材料质量的1000ppm，包覆剂2为高镍三元正极材料质量的7000ppm。

7.如权利要求1所述高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，S4中三次烧结的温度为350℃，保温时长10h。

8.权利要求1~7任意一项所述制备方法制备得到的高镍三元正极材料。

9.权利要求8所述高镍三元正极材料在锂离子电池制备中的应用。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的正极材料为权利要求8所述高镍三元正极材料。