[发明专利]一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料的制备方法，包括：

1)将镍钴锰前驱体和锂源进行混合，在400℃～1050℃烧结5～12h，冷却至室温后破碎，得到单晶颗粒；

2)将步骤1)得到的单晶颗粒加入到含有改性添加剂和粘结剂的溶液中，搅拌、干燥后得到被包覆的单晶产物；

3)将被包覆的单晶产物在500℃～1100℃烧结5～12h，冷却至室温后破碎、过筛，得到所述锂离子电池大晶粒体三元正极材料。

2.如权利要求1所述的一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，将镍钴锰前驱体和锂源按照1.00～1.20的锂金属摩尔比进行混合。

3.如权利要求1所述的一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述镍钴锰前驱体包括：Ni_xCo_yMn_z(OH)₂、Ni_xCo_yMn_zCO₃、Ni_xCo_yMn_zO、Ni_xCo_yMn_zSO₄中的任一种或多种，其中x+y+z＝1；所述锂源包括：碳酸锂、氢氧化锂、氧化锂、过氧化锂、超氧化锂、硝酸锂、亚硝酸锂、硫酸锂、亚硫酸锂、硫代硫酸锂、硅酸锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂、硫化锂、醋酸锂、苯甲酸锂、对苯二甲酸锂中的任一种或多种。

4.如权利要求1所述的一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述烧结的温度为600℃～1050℃。

5.如权利要求1所述的一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述改性添加剂为含有元素M的纳米或亚微米化合物，所述元素M包括：Mg、Ti、Na、Al、Zr、Sr、Sn、Mo、W、Nb、In、Ba、Cu、Bi、S、Si、B、N、P、F中的任一种或多种；所述粘结剂包括：聚乙烯醇PVA、聚四氟乙烯PTFE、聚偏二氟乙烯PVDF、聚丙烯酸PAA、甲基纤维素MC、羧乙基纤维素HEC、乙基纤维素EC、聚氧化乙烯PEO、聚乙二醇PEG、聚丙烯酰胺PAM、聚甲基丙烯酸PMA、聚丙烯酸酯PAA、淀粉、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、丙烯腈与甲基烯酸甲酯共聚物AMMA、硅凝胶的任一种或多种。

6.如权利要求1所述的一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述含有改性添加剂和粘结剂的溶液中改性添加剂元素重量占单晶颗粒重量的0.05～1.00％；粘结剂重量占单晶颗粒重量的0.05～1.00％。

7.如权利要求1所述的一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述溶液中的溶剂包括：水、乙醇、丙酮、二硫化碳、异戊烷、正戊烷、石油醚、己烷、环己烷、异辛烷、三甲基戊烷、环戊烷、庚烷、三氯乙烯/乙炔化三氯、四氯化碳、丙基醚/丙醚、甲醇、乙二醇、乙二胺、间二甲苯、邻二甲苯、环己酮、环己醇、甲酚、甲酰胺、硝基苯、乙酰胺、丁二腈或甘油中的任一种或多种。

8.如权利要求1所述的一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中搅拌时间为0.5～1.5h。

9.如权利要求1所述的一种锂离子电池大晶粒体三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述烧结的温度为600℃～1100℃。

10.利用权利要求1-9任一所述的制备方法制备的锂离子电池大晶粒体三元正极材料，所述锂离子电池正极材料的形貌为由小单晶自组装团聚成的二次粒子，所述单晶颗粒的直径为0.5微米-2微米，所述二次粒子的直径为1微米-20微米。