[发明专利]超高镍低钴单晶正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超高镍低钴单晶正极材料，其特征在于，其包括超高镍无钴单晶内核和富钴壳层。

2.如权利要求1所述的超高镍低钴单晶正极材料，其特征在于，其通式为LiNi_xCo_yM_1-x-yO₂，其中M为Mn、Al、Ti、Zr、Mg或W中的一种或多种，且0.9≤x≤1，0y≤0.02。

3.如权利要求1所述的超高镍低钴单晶正极材料，其特征在于，所述超高镍无钴单晶内核通式为LiNi_xM’_1-xO₂，其中M’为Mn、Al、Ti、Zr、Mg或W中的一种或多种，且0.9≤x≤1；所述富钴壳层通式为LiCo_x M’’_1-xO₂，其中M’’为Ni、Mn、Al、Ti、Zr、Mg或W中的一种或多种，且0.6≤x≤1。

4.一种如权利要求1-3任意一项所述的超高镍低钴单晶正极材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、按比例称取超高镍无钴氢氧化物前驱体、复合锂盐，混合得到一混料；

S2、将步骤S1得到的所述一混料分步高温煅烧，得到一次煅烧产物；

S3、将步骤S2得到的所述一次煅烧产物与含钴化合物、复合锂盐混合得到二混料；

S4、将步骤S3得到的所述二混料高温煅烧，经破碎、过筛得到所述超高镍低钴单晶正极材料。

5.如权利要求4所述的超高镍低钴单晶正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中超高镍无钴氢氧化物前驱体通式为Ni_xM’_1-x(OH)₂，其中M为Mn、Al、Ti、Zr、Mg或W中的一种或多种，且0.9≤x＜1，颗粒中粒径d50为2~6μm，比表面积为10~25 m²/g。

6.如权利要求4所述的超高镍低钴单晶正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中复合锂盐为氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂、硝酸锂、氯化锂中的任意两种或多种。

7.如权利要求4所述的超高镍低钴单晶正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中超高镍无钴氢氧化物前驱体与复合锂盐（以Li元素计）的摩尔比为1：（0.8~1.01）。

8.如权利要求4所述的超高镍低钴单晶正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中分步高温煅烧包括第一步煅烧和第二步煅烧，所述第一步煅烧的温度为300~700℃，升温速率1.0～5.0℃/min，煅烧时间为2~8h；所述第二步煅烧的温度为600~1000℃，升温速率1.0～5.0℃/min，煅烧时间为10~20h。

9.如权利要求4所述的超高镍低钴单晶正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中一次煅烧产物与复合锂盐（以Li元素计）的摩尔比为1：（0.04~0.25），含钴化合物为四氧化三钴、氯化钴、氢氧化钴、碳酸钴、草酸钴、羟基氧化钴中的任意一种或多种；含钴化合物的加入量（以Co元素计）为0.6 mol% ~ 2 mol%。

10.如权利要求4所述的超高镍低钴单晶正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中高温煅烧的温度为600~800℃，升温速率1.0～5.0℃/min，煅烧时间为2~10h。