[发明专利]一种低成本低钴单晶三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低成本低钴单晶三元正极材料，其特征在于，化学表达式为：Li(Ni_aCo_bMn_c)_1-xM_xO₂；其中0.5≤a≤0.95，0≤b≤0.2，且a+b+c＝1-x，0＜x≤0.05。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：

1)将一定化学计量比例的镍源、氧化钴、氧化锰、锂源及M掺杂剂按易溶，难溶、不溶的顺序加入研磨机内湿法研磨，研磨至不溶物粒度≤0.5μm的浆料，在一定温度下进行喷雾干燥，得到一种节能低成本低钴三元正极材料前驱体A；

2)将A通过气流粉碎后，在一定富氧气氛炉内700～1000℃烧结8～20h，破碎、分散、过筛处理后即得高分散单晶三元材料基体B；

3)将B与包覆剂X按1:(0.001～0.1)摩尔比例称取并且加入高速混料机中混合，即得混合物料C；

4)低温烧结:将物料C在温度100～700℃的空气气氛炉中烧结3～20h，300目过筛、除铁处理，所得即为目标产物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)将一定化学计量比的镍源、氧化钴、氧化锰、锂源、M掺杂剂指的是，Ni：Co：Mn：Li：M掺杂剂的摩尔比为a:b:c:y:x其中y的范围为1.0～1.1，x的范围为0～0.05。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中的氧化钴为Co₃O₄、CoO₂、Co₂O₃中的至少一种，氧化锰为MnO、Mn₃O₄、MnO₂、Mn₂O₃中的至少一种，氧化镍为NiO、Ni₃O₄、NiO₂、Ni₂O₃中的至少一种，且镍、钴、锰氧化物及氧化锂为微米级颗粒，粒度为0.5～10μm。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中的锂源为氧化锂、氢氧化锂、碳酸锂与磷酸二氢锂按一定比例的混合物。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中镍源为可任意比例混合的氧化镍与醋酸镍，且满足浆液的pH值控制在7～11之间。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的喷雾干燥温度为200～700℃。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中的湿法研磨的溶剂为去离子，其去离子水用量通过控制浆液固含量为10～50％控制。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中的M掺杂剂指Mg、Al、Ti、Zr、B、Y、Sr、Nb、Mo、F元素的化合物两种或以上。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)X包覆剂指的是纳米级的金属过氧化物的一种或几种，优选过氧化镁或过氧化锶。