[发明专利]一种富镍三元单晶正极材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种富镍三元单晶正极材料的制备方法，其中，该方法包括：

(1)将氯化钠、氯化钾和第一锂源的混合溶液与富镍前驱体接触、干燥；

(2)将所述富镍前驱体与第二锂源混合并进行第一烧结，得到烧结物料；

(3)所述烧结物料经洗涤、干燥后，进行补锂并进行第二烧结；

其中，所述补锂的方式为湿法补锂，所述湿法补锂使用含有第三锂源的水溶液，所述湿法补锂的方式为采用球磨的方法进行，所述球磨的时间为2～6h；

相对于所述烧结物料的质量，所述第三锂源的用量为1000～6000ppm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第三锂源的用量为4000～6000ppm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，相对于所述富镍前驱体的质量，所述富镍前驱体与所述混合溶液的质量比为(2～8)：1，优选为(2～6)：1；

其中，所述混合溶液中氯化钠、氯化钾、所述第一锂源和水的质量比为(0.5～1.5):(0.5～1.5)：1：(0.5～1.5)，优选为(0.9～1.2):(0.9～1.2)：1：(0.9～1.2)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述富镍前驱体与总锂源的摩尔比为(1.01～1.1)：1，优选为(1.01～1.08)：1；

其中，所述总锂源包括所述第一锂源和所述第二锂源；

相对于100摩尔份的所述总锂源，所述第二锂源的用量为85～95摩尔份，优选为90～95摩尔份；

相对于100摩尔份的所述总锂源，所述第一锂源的用量为5～15摩尔份，优选5～10摩尔份。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第一烧结的温度为450～600℃，优选为500～550℃，保温时间为4～8h；所述第二烧结的温度为810～860℃，保温时间为10～15h；所述烧结在氧气气氛下进行，氧含量为90～100％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，该方法还包括，在所述第二烧结完成后，进行粉碎过筛，过筛后的物料D50粒径为1～1.8μm；

其中，步骤(1)中所述干燥的温度为100～180℃，时间为2～6h；

步骤(3)中，所述洗涤的方式为根据水料比使用5℃的超纯水进行水洗，所述水料比为(0.8～1.2)：1，优选为1：1，水洗时间为8～10min；所述干燥的温度为100～150℃，时间为2～6h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述富镍前驱体的化学式如式(Ⅰ)所示：Ni_xCo_yMn_z(OH)₂(I)，其中，0.8≤x≤0.95，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.2，x+y+z＝1。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第一锂源、所述第二锂源和所述第三锂源相同或不同的选自单水氢氧化锂、无水氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、草酸锂、氧化锂和硝酸锂中的一种或几种。

9.采用权利要求1～8中任意一项所述的制备方法制备得到的富镍三元单晶正极材料，其中，所述富镍三元单晶正极材料的化学式如式(II)所示：LiNi_xCo_yMn_zO₂(II)，其中，0.8≤x≤0.95，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.2，x+y+z＝1。

10.一种锂离子电池，其中，包含权利要求9所述的富镍三元单晶正极材料。