[发明专利]一种高热安全性的高镍三元正极材料及其制备方法以及应用

权利要求书

1.一种高热安全性的高镍三元正极材料，其特征在于，所述高镍三元正极材料的化学式为：

LiNi_aCo_bMn_cM_dQ_eO₂，

其中，0.8＜a＜0.95，b＜0.2，c＜0.2，d＜0.1，a+b+c+d+e＝1，

M为掺杂元素，选自Sr、Ti、Al、Zr、Y、Ba、Mg、Mo中的一种或者多种，

Q为包覆元素，选自Sr和Ti中的一种或两种，

所述高镍三元正极材料满足式I所示的关系式：

γ＝α*D104/K 式I

式I中，0.73≤γ≤14.00，γ为高镍三元正极材料的热安全系数，α为高镍三元正极材料的剖面孔隙率，D104为高镍三元正极材料XRD测试中的参数，K为高镍三元正极材料的热导率。

2.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料，其特征在于，45≤D104≤70。

3.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料，其特征在于，1％≤α≤5％。

4.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料，其特征在于，0.1W/(m·K)≤K≤0.6W/(m·K)。

5.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料，其特征在于，包括核芯以及包覆层，所述包覆层的热导系数≤0.2W/(m·K)。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将三元氢氧化物前驱体Ni_aCo_bMn_c(OH)₂、锂源以及与含有M元素的化合物混合后在氧气气氛条件下进行烧结，得到烧结产物；

B)将所述烧结产物水洗烘干后与含有Q元素的化合物混合，在氧气气氛条件下烧结，得到高镍三元正极材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自LiOH；

所述含有M元素的化合物选自Al(OH)₃、Al₂O₃、SrO、TiO₂、ZrO₂、Zr(OH)₄、Y₂O₃、BaCO₃、MgO、MoO₃中的一种或多种；

所述含有Q元素的化合物选自TiO₂、SrO、SrTiO₃。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述烧结的温度为740℃～820℃，时间为10～15小时。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述烧结的温度为350～500℃，时间为8～12小时。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1～5任意一项所述的高镍三元正极材料或者权利要求6～9任意一项所述制备方法制备得到的高镍三元正极材料。