[发明专利]一种正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学式为Li_xNi_yCo_zA_1-y-zO₂，0.9≤x≤1.1，0.6≤y≤1，0≤z≤0.4，A选自Mn、Al、W、B、F、P、Ti、V、Al、Ce、Zr、Mg、Y、Sr、Nb、Mo、Sb、Ta、Ge中的一种或多种；

所述正极材料表面的LiCO₃含量为400～1200ppm，LiOH含量为3000～4500ppm；

所述正极材料的晶胞参数c为

包括所述正极材料的电池在20％SOC下，所述正极材料的锂离子扩散系数D＞2.5*10^-13cm²/S。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的二次颗粒的裂纹长度不大于4μm；

在2K倍数下对所述正极材料进行EDS测试，根据EDS测试结果，在任意2μm*2μm范围内，掺杂元素A的质量均不大于总元素质量的30wt％。

3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料包括基体颗粒以及包覆在所述基体颗粒表面的包覆层。

4.根据权利要求1～3任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料通过如下制备方法制备得到：

将氢氧化锂和第一添加剂混合得到第一混合物料；

将所述第一混合物料与前驱体混合得到第二混合物料；

对所述第二混合物料进行第一烧结处理，并对烧结产物依次进行退火处理、破碎处理、水洗处理和干燥处理，得到基体颗粒；

其中，所述第一烧结处理的温度为700～800℃，时间为8～16h，退火处理的温度为500～800℃，时间为0.5～3.5h；

将所述基体颗粒与第二添加剂混合并进行第二烧结处理，得到所述正极材料。

5.权利要求1～4任一项所述正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将氢氧化锂和第一添加剂混合得到第一混合物料；

将所述第一混合物料与前驱体混合得到第二混合物料；

对所述第二混合物料进行第一烧结处理，并对烧结产物依次进行退火处理、破碎处理、水洗处理和干燥处理，得到基体颗粒；

其中，所述第一烧结处理的温度为700～800℃，时间为8～16h，退火处理的温度为500～800℃，时间为0.5～3.5h；

将所述基体颗粒与第二添加剂混合并进行第二烧结处理，得到所述正极材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氢氧化锂的D10为20～149μm，D50为150～500μm，D99为501～1000μm。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体的化学式为Ni_aCo_bB_1-a-b(OH)₂，0.6≤a≤1，0≤b≤0.4，B选自Mn、Al中的一种或两种；

所述前驱体的松装密度为1.4～1.8g/cc，水分＜2％，BET为4～12m²/g。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氢氧化锂和第一添加剂混合过程中的转速为600～1000rpm/min，时间为10～30min。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合物料与前驱体混合过程中的转速为200～600rpm/min，时间为10～30min。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1～4任一项所述的正极材料。