[发明专利]一种镍锰掺混锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种制备镍锰掺混锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将锂源与高镍材料前驱体混合，锂源与高镍材料前驱体的混合物在300℃～700℃温度下、在氧气浓度大于95％的气氛中进行首次焙烧，其中，所述氧气浓度是指气氛中氧气的体积分数，焙烧时间为5～10h，然后冷却、进行粉碎，

所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂和硝酸锂中的一种或多种；

所述高镍材料前驱体的化学式为Ni_xCo_yA_1-x-y(OH)₂，其中，0.6≤x<1，0<y<0.4，且0<x+y<1，A选自元素锰或元素铝，

所述锂源与所述高镍材料前驱体的摩尔比为锂源:高镍材料前驱体＝(0.95～1.1):1，其中，锂源的摩尔量以其中锂元素的摩尔量计，高镍材料前驱体的摩尔量以高镍材料前驱体中所有金属元素的摩尔量之和计；

(2)对步骤1粉碎后的混合物在氧气浓度大于95％的气氛中进行二次焙烧，其中，所述氧气浓度是指气氛中氧气的体积分数，焙烧温度为600℃～1000℃，焙烧时间为6～22h，然后冷却、粉碎至D50粒径为8μm～25μm、进行洗涤，制得高镍正极材料；

(3)将步骤2制得的高镍正极材料与锰酸锂正极材料混合，研磨，

高镍正极材料与锰酸锂正极材料的摩尔量之比为高镍正极材料:锰酸锂正极材料＝1:(0.2～5)，其中，高镍正极材料的摩尔量以其中锂元素的摩尔量计，锰酸锂的摩尔量以其中锂元素的摩尔量计，

所述高镍正极材料的D50粒径为8μm～25μm，

所述锰酸锂正极材料D50粒径为1μm～12μm。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，所述高镍材料前驱体为Ni_0.7Mn_0.15Co_0.15(OH)₂、N_i0.8Mn_0.1Co_0.1(OH)₂、Ni_0.8Co_0.15Al_0.05(OH)₂和/或Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2(OH)₂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，所述锂源与所述高镍材料前驱体的摩尔比为锂源:高镍材料前驱体＝(1.0～1.05):1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，锂源和高镍材料前驱体采用搅拌、球磨或在液相中分散进行混合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，焙烧时间为6～8h。

6.根据权利要求1～5之一所述的方法，其特征在于，在步骤1中，

对焙烧后的产物进行冷却，冷却至20℃～30℃；

将冷却后的产物进行粉碎，粉碎至D50粒径为8μm～150μm；和/或，

在步骤2中，将粉碎后的产物进行二次焙烧，焙烧温度为700℃～900℃，焙烧时间为10～18h。

7.根据权利要求1～5之一所述的方法，其特征在于，在步骤2中，

将二次焙烧后的产物进行冷却，冷却至20℃～30℃；

对冷却后的二次焙烧产物进行洗涤，其中，洗涤用的试剂选择能够将二次焙烧产物中残留的碱性物质溶解除去的溶剂；

洗涤后的二次焙烧产物进行干燥；

干燥后的二次焙烧产物进行粉碎，粉碎至D50粒径为10μm～20μm。

8.根据权利要求1～5之一所述的方法，其特征在于，在步骤3中，高镍正极材料与锰酸锂正极材料的摩尔量之比为高镍正极材料:锰酸锂正极材料＝1:(1～4)。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤3中，所述锰酸锂正极材料D50粒径为3μm～10μm。