[发明专利]用回转装置制备的锂离子电池正极材料及其制法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料在独立封闭的回转装置中制备得到，化学式为Li_xNi_aCo_bM_cR_dO₂，其中，M选自锰元素或铝元素，R为掺杂元素，0.50＜x＜1.15，0.55＜a＜0.95，0.02＜b＜0.2，0.01≤c＜0.25，0.98≤a+b+c≤1.05，0≤d＜0.1；其中，所述镍元素占正极材料的质量分数＞30％；其中，所述回转装置的温度为450-860℃，转速为10-20rpm，所述回转装置设置有陶瓷内衬片或涂层；所述陶瓷由包含高纯度的二氧化硅纳米材料或高纯度三氧化二铝纳米材料的原料制备得到，所述高纯度指的是所述纳米材料的质量分数在99.99％以上；所述内衬片的厚度为3-20mm，所述涂层的厚度为20-200μm；

其中，所述正极材料的游离锂含量占正极材料的质量分数为大于0且小于0.1％，游离碳酸锂的含量占正极材料的质量分数为大于0且≤0.13％，游离氢氧化锂的含量占正极材料的质量分数为大于0且≤0.1％；

其中，所述正极材料由包含下述步骤的方法制备得到：

将包括前驱体、锂源、掺杂元素源和高碳含量有机物的原料按计量比混合后，加入独立封闭的回转装置中，在10-20rpm转速下，于450-860℃反应得到所述正极材料；所述回转装置内壁设置有陶瓷内衬片或涂层；

所述前驱体化学式为Ni_aCo_bM_c(OH)₂，其中，M选自锰元素或铝元素，0.55＜a＜0.95，0.02＜b＜0.2，0.01≤c＜0.25，0.98≤a+b+c≤1.05；其中，所述镍元素占正极材料的质量分数＞30％；其中，所述高碳含量有机物添加量占前驱体质量的1～30wt％。

2.根据权利要求1所述正极材料，其中，所述镍元素占正极材料的质量分数＞40％。

3.根据权利要求1所述正极材料，其中，所述掺杂元素选自钴、铝、镁、锆、钛、钨、镧或钇中的一种或两种以上。

4.根据权利要求2所述正极材料，其中，所述掺杂元素选自钴、铝、镁、锆、钛、钨、镧或钇中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述正极材料，其中，所述正极材料还包覆有锆元素或钇元素，化学式为Li_xNi_aCo_bM_cR_dZr_eO₂或Li_xNi_aCo_bM_cR_dY_eO₂，0＜e＜0.1。

6.根据权利要求3所述正极材料，其中，所述正极材料还包覆有锆元素或钇元素，化学式为Li_xNi_aCo_bM_cR_dZr_eO₂或Li_xNi_aCo_bM_cR_dY_eO₂，0＜e＜0.1。

7.根据权利要求5所述正极材料，其中，所述正极材料的化学式中，0＜e＜0.005。

8.根据权利要求1-4任一项所述正极材料，其中，所述掺杂元素的质量占正极材料的200-2500ppm。

9.根据权利要求5-7任一项所述正极材料，其中，所述掺杂元素的质量占正极材料的200-2500ppm。