[发明专利]铌酸锂包覆的高镍三元正极材料及制备方法、电池与应用

权利要求书

1.一种铌酸锂包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：

将有机酸、铌源和锂源加入含有高镍三元正极材料的分散液中，搅拌蒸发溶剂后，煅烧，得到铌酸锂包覆的高镍三元正极材料；

其中，所述有机酸至少含有两个羧基；所述分散液中的溶剂为水和多元醇；所述铌酸锂包覆的高镍三元正极材料中，铌酸锂的质量占比为0.5％～2％。

2.如权利要求1所述的铌酸锂包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述高镍三元正极材料为镍钴锰酸锂和/或镍钴铝酸锂，较佳地为镍钴锰酸锂；

当所述高镍三元正极材料为镍钴锰酸锂时，其组成为LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂；其中，0.6≤x≤0.9，0.05≤y≤0.3，0.05≤1-x-y≤0.3；

当所述高镍三元正极材料为镍钴铝酸锂时，其组成为LiNi_xCo_yAl_1-x-yO₂；其中0.7≤x≤0.9，0.1≤y≤0.3，0.01≤1-x-y≤0.15；

和/或，所述的高镍三元正极材料直径为5～15μm。

3.如权利要求1所述的铌酸锂包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述有机酸为碳原子数为2～10的有机酸，较佳地为碳原子数为2～8的有机酸，例如柠檬酸或草酸；

和/或，所述有机酸的加入量为所述高镍三元正极材料质量的2％～6％，例如4％。

4.如权利要求1所述的铌酸锂包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述铌源为铌酸铵草酸盐水合物或水合草酸铌；

和/或，所述铌源的加入量为所述高镍三元正极材料质量的1％～4％，较佳地为1.5％～2.5％，例如2％；

和/或，所述锂源为有机锂源或者无机锂源，例如醋酸锂、氢氧化锂或硝酸锂；

和/或，所述铌源和所述锂源的质量比为3：1～7：1，例如5：1；

和/或，所述铌酸锂包覆的高镍三元正极材料中，铌酸锂的质量占比为0.8％～1.2％，例如1％。

5.如权利要求1所述的铌酸锂包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述分散液中，高镍三元正极材料的浓度为0.02～0.08g/mL，较佳地为0.04～0.06g/mL，例如0.05g/mL；

和/或，所述水和所述多元醇的体积比为(35-50)：1，较佳地为45：1。

6.如权利要求1所述的铌酸锂包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述多元醇为碳原子数为2～5的多元醇，较佳地为碳原子数为2～4的多元醇，例如乙二醇和/或丙三醇。

7.如权利要求1所述的铌酸锂包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，先将所述有机酸加入所述含有高镍三元正极材料的分散液中，再将所述铌源和所述锂源加入；

和/或，所述蒸发溶剂的过程中，蒸发温度为60～100℃，例如80℃；

和/或，所述煅烧的气氛为氧气气氛；

所述氧气气氛中氧气的浓度较佳地为80％；

和/或，所述煅烧的温度为600～1200℃，例如900℃；

和/或，所述煅烧的时间为3～8h，例如5h。

8.一种铌酸锂包覆的高镍三元正极材料，其按照如权利要求1～7中任一项所述的铌酸锂包覆的高镍三元正极材料的制备方法制备得到。

9.一种如权利要求8所述的铌酸锂包覆的高镍三元正极材料作为电极材料在锂离子电池中的应用。

10.一种锂离子电池，其包括如权利要求8所述的铌酸锂包覆的高镍三元正极材料。