[发明专利]一种单晶型高镍三元正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种单晶型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)首先取废旧三元正极材料，测出废旧正极材料中各种金属元素的含量；

(2)将计量废旧的镍钴锰三元锂电池的正极材料放入行星球磨机中，其中球料体积比为10：1，转速为300-800r/min，球磨5-15h，得到表面活性高的废旧三元正极材料粉末；

将步骤(2)中得到的废旧三元正极材料粉末与计量的锂源在混锂罐中混合均匀；

(4)将步骤(3)中得到的混合粉末放入刚玉坩埚，然后在氧气气氛下以2-4℃/min的升温速率升温至400-500℃保温2-4h，再以同样的升温速率升温至750-800℃下保温12-18h，然后再以2-4℃/min的降温速率降温到600℃，保温2h后再以相同的降温速率降温到300℃，保温1h后随炉冷却；

(5)将步骤(4)中的烧结物粉碎，研磨，过筛后用去离子水洗涤30min，然后在100-120℃下烘干，然后放入管式炉中在720摄氏度下回火10-12h；

(6)将步骤(3)中的烧结物粉碎、研磨、过筛得到高镍单晶三元正极材料。

2.根据权利要求1所述的单晶型高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述废旧镍钴锰酸锂的化学通式为LiNi1-x-yCoxMyO2，其中，0＜x≤0.1，0＜y≤0.1。

3.根据权利要求1所述的单晶型高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所用的废旧三元正极材料的主体结构未遭到破坏且Li/TM的摩尔比为0.8-1.0；球磨过程为干磨。

4.根据权利要1所述的单晶型高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所用锂源为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、醋酸里中的一种或几种任意比例的混合，若选一种锂源A,则A选用氢氧化锂，若选两种B.C，则A为LiOH·H2O，B为LiNO3。

5.根据权利要1所述的单晶型高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所用的氧气为标准工业氧气，氧气流量为300-500ml/min。

6.根据权利要1所述的单晶型高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所制备的单晶三元正极材料的晶粒尺寸在3-5μm左右。

7.根据权利要1所述的单晶型高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述单晶型高镍三元正极材料的化学式为LiaNixCoyMzO2，其中M为Mn或Al中的一种或两种，1.0≤a≤1.03，0.8≤x＜1，0＜y≤0.1，0＜z≤0.1，且0.95≤x+y+z≤1。

8.根据权利要1所述的单晶型高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所制备的单晶型高镍三元正极材料中镍摩尔百分含量不小于80％；

9.根据权利要1所述的单晶型高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中获得的正极材料组装成扣式电池，具体方法为：正极材料、乙炔黑、聚偏氟乙烯PVDF按照8:1:1的质量比进行称重、混合均匀、加入NMP研磨3-5min，制成浆料，然后均匀涂覆在铝箔上，接着在120℃真空烘烤、压片、裁切为直径14mm的正极片；以直径16mm的锂片作为负极片，移液枪滴加5滴1mol/LLiPFO4+1mol/LDEC/EC等体积的混合溶液为电解液，聚丙烯微孔膜为隔膜，在充满氩气的手套箱中进行扣式电池的组装。