[发明专利]一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将镍源、钴源、锰源溶于去离子水中，形成溶液A；

在搅拌条件下向所述溶液A中分别滴加结构导向剂和封端剂，加热搅拌回流反应后，得到溶液B，其中，所述结构导向剂为季铵盐类化合物，所述季铵盐类化合物包括十六烷基三甲基氟化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵中的至少一种；所述封端剂为酰腈类化合物、磺酰腈类化合物中的至少一种，所述酰腈类化合物包括苯甲酰氰、1-萘甲酰氰中的至少一种，所述磺酰腈类化合物包括甲苯磺酰氰、对甲苯磺酰氰中的至少一种；

将所述溶液B进行微波水热反应后，制得前驱体材料；

将所述前驱体材料与锂源混合均匀后，焙烧制得高镍三元正极材料，所述高镍三元正极材料的化学通式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中，0.6≤x≤0.9、0.05≤y≤0.2、z=1-x-y；其形貌为若干纳米块堆积而成的微米球颗粒，其中，所述纳米块的长或宽为210~450nm，厚度为50~90nm。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶液A中，Ni、Co和Mn的总摩尔浓度为0.5~4mol/L；

所述镍源选自硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氯化镍中的至少一种；

所述钴源选自硝酸钴、醋酸钴、硫酸钴、氯化钴中的至少一种；

所述锰源选自硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰、氯化锰中的至少一种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述结构导向剂与Me的摩尔比为2~4，所述封端剂与所述Me的摩尔比为0.5~2，其中，所述Me为Ni、Co和Mn的摩尔和。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热搅拌回流反应的具体工艺为：于50~70℃条件下加热搅拌回流5~10h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微波水热反应的具体步骤为：将所述溶液B于90~170℃条件下反应12~36h后，再依次经过冷却、提纯、干燥，得到所述前驱体材料。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂、氢氧化锂中的至少一种；

所述焙烧的具体工艺为：于750~900℃氧气氛中焙烧2~7h。

7.一种高镍三元正极材料在制备锂离子电池中的应用，其特征在于，所述高镍三元正极材料采用如权利要求1-6任一项所述的制备方法制得。