[发明专利]流动性改善的锂离子电池正极材料及其制法和应用

权利要求书

1.一种流动性改善的锂离子电池正极材料前驱体，其特征在于，化学式为Ni_aCo_bM_cR_dZr_e(OH)₂，其中，M选自锰元素或铝元素，R为掺杂元素，0.05＜a＜0.90，0＜b＜0.5，0＜c＜0.45，0.97≤a+b+c≤1.00，0＜d＜0.1,0＜e＜0.1；其中，所述正极材料中，镍元素占正极材料的质量分数＞30％；

其中，所述R包括钴和钛；所述R元素的质量占前驱体质量的200-6000ppm，所述Zr元素的质量占前驱体质量的200-2000ppm；

所述正极材料前驱体由包含下述步骤的方法制备得到：

(1)混合包含镍源、钴源和M元素源的原料，形成前驱体盐溶液；

(2)取一部分前驱体盐溶液打底，同时滴加沉淀剂和络合剂，待溶液达到碱性条件后，同时滴加剩余的前驱体盐溶液、沉淀剂和络合剂，进行反应；

(3)在步骤(2)滴加完成后的产物中加入锆源，陈化后得到所述流动性改善的锂离子电池正极材料前驱体；

其中，步骤(2)中所述打底的前驱体盐溶液占前驱体盐溶液总质量的30-65％；

其中，所述制备方法还包括下述任一步骤：

在步骤(2)中加入含掺杂元素的化合物，或者，

在步骤(3)中在加入锆源的同时，加入含掺杂元素的化合物。

2.根据权利要求1所述流动性改善的锂离子电池正极材料前驱体，其中，所述正极材料中，镍元素占正极材料的质量分数＞40％。

3.一种流动性改善的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料由包含权利要求1所述前驱体和锂源物质的原料制备得到，所述正极材料含有化学式Li_xNi_aCo_bM_cR_dZr_eO₂所示组成的元素，其中，M选自锰元素或铝元素，R为掺杂元素，0.95＜x＜1.15，0.05＜a＜0.90，0＜b＜0.5，0＜c＜0.45，0.97≤a+b+c≤1.00，0＜d＜0.1，0＜e＜0.1；其中，所述镍元素占正极材料的质量分数＞30％。

4.根据权利要求3所述正极材料，其中，所述镍元素占正极材料的质量分数＞40％。

5.根据权利要求3所述正极材料，其中，所述正极材料表面还包覆有附加元素，所述附加元素选自钴、镍、M元素或R元素。

6.根据权利要求4所述正极材料，其中，所述正极材料表面还包覆有附加元素，所述附加元素选自钴、镍、M元素或R元素。

7.权利要求1所述流动性改善的锂离子电池正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)混合包含镍源、钴源和M元素源的原料，形成前驱体盐溶液；

(2)取一部分前驱体盐溶液打底，同时滴加沉淀剂和络合剂，待溶液达到碱性条件后，同时滴加剩余的前驱体盐溶液、沉淀剂和络合剂，进行反应；

(3)在步骤(2)滴加完成后的产物中加入锆源，陈化后得到所述流动性改善的锂离子电池正极材料前驱体；

其中，步骤(2)中所述打底的前驱体盐溶液占前驱体盐溶液总质量的30-65％；

其中，所述制备方法还包括下述任一步骤：

在步骤(2)中加入含掺杂元素的化合物，或者，

在步骤(3)中在加入锆源的同时，加入含掺杂元素的化合物。

8.根据权利要求7所述制备方法，其中，所述沉淀剂选自氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，沉淀剂中溶质的质量分数为2-10wt％，所述沉淀剂的质量占前驱体盐溶液总质量的15-45wt％。

9.根据权利要求7所述制备方法，其中，所述络合剂选自氨水，所述氨水的浓度为2-10wt％，所述氨水的质量占前驱体盐溶液总质量的15-45wt％。