[发明专利]一种核壳结构高镍单晶三元正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)制备通式(Ⅰ)所示的高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料，Li_aNi_xCo_yMn_zO₂(Ⅰ)，式中0.9≤a≤1.2，0.6＜x≤0.9，0＜y≤0.2，0＜z≤0.3，且x+y+z＝1；

(2)将纳米尺寸的通式(Ⅱ)所示的低镍型镍钴锰氢氧化物和锂盐加入无水乙醇中，混匀，制成固液混合物，Ni_xCo_yMn_z)OH₂(Ⅱ)，式中0.3≤x≤0.6，0.1＜y≤0.3，且x+y+z＝1；或者，

将纳米尺寸的四氧化三钴和锂盐加入无水乙醇中，混匀，制成固液混合物；

(3)在搅拌的条件下将步骤(1)制备的高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料分批次加入至步骤(2)制成的固液混合物中，分散均匀，制得混匀浆料；其中控制所述固液混合物与所述高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的投料重量比例为1:5～1:1；

(4)在真空条件下干燥以除去步骤(3)制备的混匀浆料中的无水乙醇；

(5)将步骤(4)干燥后所得物料在氧气气氛中、在温度200-500℃下烧结成型，制成所述核壳结构高镍单晶三元正极材料。

2.根据权利要求1所述的核壳结构高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述通式(Ⅰ)所示的高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料通过如下方法制备而得：将高镍系镍钴锰氢氧化物与锂盐混合，随后置于氧气气氛中在750～850℃下烧结10～20小时，冷却，破碎过筛得D50在3-5μm的高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料；其中所述高镍系镍钴锰氢氧化物的通式如下：(Ni_xCo_yMn_z)OH₂，式中0.6＜x≤0.9，0＜y≤0.2，0＜z≤0.3，且x+y+z＝1，所述锂盐中的锂与所述高镍系镍钴锰氢氧化物中镍、钴和锰元素总和的摩尔比为1.00～1.15:1，所述锂盐为氢氧化锂。

3.根据权利要求2所述的核壳结构高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述高镍系镍钴锰氢氧化物的形貌为球形或类球形。

4.根据权利要求1所述的核壳结构高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述低镍型镍钴锰氢氧化物的D50为10-200nm；或，步骤(2)中，所述四氧化三钴的D50为10-200nm。

5.根据权利要求1所述的核壳结构高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锂盐为碳酸锂和/或氢氧化锂；和/或，步骤(2)中，所述锂盐中的锂与所述低镍型镍钴锰氢氧化物中镍、钴和锰元素总和的投料摩尔比为0.4-1∶1；或，步骤(2)中，所述锂盐中的锂与所述四氧化三钴中的钴元素的投料摩尔比为0.4-1∶1。

6.根据权利要求1所述的核壳结构高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述低镍型镍钴锰氢氧化物与所述无水乙醇的投料重量比为0.02:5～1:5。

7.根据权利要求1所述的核壳结构高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述搅拌的搅拌速度为100-800r/min，所述搅拌的搅拌时间为10-30min，所述搅拌的搅拌温度为20-35℃。

8.根据权利要求1所述的核壳结构高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，控制所述低镍型镍钴锰氢氧化物与所述高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的投料重量比为1:1000～1:20；或，步骤(3)中，控制所述四氧化三钴与所述高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的投料重量比为1:1000～1:20。