[发明专利]一种三元材料及其制备方法以及电池浆料和正极与锂电池

权利要求书

1.一种三元材料，其特征在于，所述三元材料具有通式LiNi_1-x-yCo_xM_yO₂所示组成，其中所述M为Mn或Al，0＜x＜1，0＜y＜1，x+y＜1；且所述三元材料的颗粒物中包括粒径由小到大的三层级颗粒，所述三层级颗粒包括具有晶体结构的一次粒子，由多颗一次粒子局部熔融形成的中间粒子，以及由中间粒子团聚形成的二次球。

2.根据权利要求1所述的三元材料，其中，所述三元材料的通式LiNi_1-x-yCo_xM_yO₂中，0.05≤x≤0.4，0.03≤y≤0.5。

3.根据权利要求1所述的三元材料，其中，所述一次粒子的平均粒径小于500nm；所述中间粒子的平均粒径小于3μm；所述二次球的平均粒径为1μm-20μm。

4.根据权利要求3所述的三元材料，其中，所述一次粒子的平均粒径为10-200nm；所述中间粒子的平均粒径为500nm-2μm；所述二次球的平均粒径为5-20μm。

5.根据权利要求1所述的三元材料，其中，所述三元材料的压实密度大于3.2g/cm³。

6.根据权利要求5所述的三元材料，其中，所述三元材料的压实密度为3.4-3.7g/cm³。

7.根据权利要求1所述的三元材料，其中，所述三元材料的粉体阻抗为0.1-13KΩ。

8.根据权利要求7所述的三元材料，其中，所述三元材料的粉体阻抗为0.1-5KΩ。

9.根据权利要求7所述的三元材料，其中，所述三元材料的粉体阻抗为0.1-1KΩ。

10.一种权利要求1-9中任意一项所述的三元材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1、将可溶性的镍盐、钴盐、M盐、第一锂源、以及氧化剂体系溶解在溶剂中，配制混合溶液，所述M盐为锰盐或铝盐；

S2、促使所述混合溶液发生氧化反应，并在反应后过滤、清洗、干燥氧化反应产物得到前驱体粉末，然后在所述前驱体粉末中混入第二锂源，得到混合粉末；

S3、对所述混合粉末进行一次烧结，得到二次球；

S4、对所述二次球进行二次烧结，得到所述三元材料；

其中，所述二次烧结的温度高于所述一次烧结的温度；

所述氧化剂体系包括氧化剂和pH值调节剂，所述S1配制混合溶液的步骤包括：

S11、将镍盐、钴盐、以及M盐溶解于溶剂中，形成溶液A；

S12、将氧化剂溶解于溶剂中，形成溶液B；

S13、将pH值调节剂和第一锂源溶于溶剂中，形成溶液C；

S14、将所述溶液A、溶液B和溶液C搅拌混合，并在混合后持续搅拌30-60min，得到所述混合溶液；

其中，所述M盐和所述氧化剂同时为高锰酸钾时，所述高锰酸钾部分溶于溶液A中，部分溶于溶液B中，或者全部溶于溶液B中。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述二次球的平均粒径为1-20μm。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其中，所述二次球的平均粒径为5-20μm。

13.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述混合溶液中Ni、Co和M元素的摩尔比为(1-x-y)：x：y，其中，0.05≤x＜0.4，0.03≤y＜0.5。

14.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述混合溶液中Li的摩尔量为Ni、Co和M总摩尔用量的1至8倍。