[发明专利]一种单晶三元复合材料的制备方法与一种锂离子电池

权利要求书

1.一种单晶三元复合材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将三元镍钴锰材料前驱体、锂源、助熔剂和三元镍钴锰材料前驱体的单晶微粉混合，得到初始混合物料；

B)将所述初始混合物料烧结后粉碎，得到三元材料基体；

C)将步骤B)得到的三元材料基体、包覆物原料与水混合后再次烧结，得到单晶三元复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述助熔剂为所述三元镍钴锰材料前驱体的0.5～2wt％，所述锂源中的锂元素与三元镍钴锰材料前驱体中镍元素、钴元素和锰元素总元素之和的摩尔比为(0.96～1.12)：1，所述三元镍钴锰材料前驱体的单晶微粉为所述三元镍钴锰材料前驱体的2～5wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述助熔剂为LiF和BO₂中的一种或两种；所述包覆物原料为摩尔比为0.5:2:3的Na₂CO₃、TiO₂和(NH₄)₂HPO₄的混合物；所述锂源选自碳酸锂和氢氧化锂中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三元镍钴锰材料前驱体的D50＝3～5μm，Dmax＜10μm，所述三元镍钴锰材料前驱体的单晶微粉的Dmin＜1μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粉碎采用气流磨的方式粉碎，所述气流磨的分级频率为25～40Hz，进气压力为0.4～0.6MPa。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中所述烧结具体为：

将所述初始混合物料以1～10℃/min的升温速率升温至400～500℃保温2～4h，然后以1～5℃/min的升温速率升温至800～920℃保温10h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述水与所述三元材料基体的质量比(0.2～0.5):1；所述包覆物原料为所述三元材料基体的0.1～0.2wt％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述烧结的方式为：以3～5℃的升温速率升温至600～700℃保温6～8h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)具体为：

将所述三元镍钴锰材料前驱体、助熔剂和三元镍钴锰材料前驱体的单晶微粉在高速混合机中以500rpm的转速混合20min，然后加入锂源以1000rpm的转速混合30min。

10.一种锂离子电池，包括正极与负极，其特征在于，所述正极的材料为权利要求1～9任一项所述的制备方法所制备的单晶三元复合材料。