[发明专利]一种改性高镍三元正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将锂源溶于水中配制成溶液A，将镍源、锰源和钴源，或者镍源、铝源和钴源溶于去离子水中配制成溶液B；将溶液A和B混合进行反应；反应过程中，调节反应pH值为7-9，反应结束后搅拌得到高镍三元中间相溶液C；

步骤二，将高锰酸钾溶于水中得到溶液D；将溶液D加入到溶液C中进行搅拌，然后进行水热反应或者溶剂热反应，反应结束后进行煅烧，降温研磨过筛后得到改性高镍三元正极材料；所述水热反应或者所述溶剂热反应的反应温度为150-200℃，反应时间为12-24h；煅烧工艺为：将干燥后得到的混合物在空气或氧气氛围下，以3-5℃/min的升温速率加热至400-900℃，保温3-16h；

所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、醋酸锂、氯化锂、氟化锂、磷酸锂、磷酸氢锂和磷酸二氢锂中的一种或者多种的组合；所述镍源包括硫酸镍、乙酸镍和硝酸镍中的一种或者多种的组合；所述锰源包括硫酸锰、乙酸锰和硝酸锰中的一种或多种的组合；所述铝源包括铝盐和/或偏铝酸盐；所述钴源包括硫酸钴、乙酸钴、硝酸钴中的一种或多种的组合。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述pH值是通过氨水调节的。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，进行反应的时间为2-4h；反应温度为50-85℃；反应结束后的搅拌时间为30-60min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤二中，所述搅拌的时间为30-60min；搅拌温度为50-85℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤二中，反应结束后煅烧前，还包括离心洗涤干燥或蒸发至凝胶状并干燥的步骤。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：反应结束后的溶液在60-80℃的条件下搅拌蒸发至凝胶状。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：反应结束后的溶液离心的次数为1-6次。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述干燥为真空干燥，真空干燥的温度为60-100℃，干燥时间为6-12h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂热反应采用的溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇、乙二醇和丙酮中的一种或多种的组合。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述锂源、所述镍源、所述钴源和所述锰源的摩尔比为1：x：y：(1-x-y)，其中，0.8≤x＜1，0＜y≤0.2，且1-x-y≠0；或者，所述锂源、所述镍源、所述钴源和所述铝源的摩尔比为1：x：y：(1-x-y)，其中，0.8≤x＜1，0＜y≤0.2，且1-x-y≠0。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述溶液D中高锰酸钾的浓度范围为0.1mol/L-1mol/L。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述溶液D和所述溶液C的体积用量比为1:5。

13.权利要求1-12任一项所述制备方法制备得到的改性高镍三元正极材料。

14.权利要求13所述改性高镍三元正极材料在锂电池正极材料中的应用。