[发明专利]一种碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、取锂盐、纳米助熔剂、NCM三元前驱体为原料，采用干法混料方式将所述原料混合均匀，然后进行第一次烧结，得初产物；

所述原料中，Li元素的摩尔量与Ni、Co、Mn三种金属元素的总摩尔量之比为1.02～1.2；

所述NCM三元前驱体，中位粒径D50为3.5～4.5um，比表面积BET5.0m²/g，松装密度1.2g/cm³，振实密度2.0g/cm³；

所述干法混料的混料时间为0.5～8h，混料频率为30～150Hz；

所述第一次烧结的反应条件为：氧气气氛的体积浓度50～99％，烧结温度700～1000℃，升温速率2～10℃/min，保温时间：8～20h。

S2、步骤S1中的初产物依次进行进行破碎、气流粉碎、过筛，得到单晶型基材；

S3、将步骤S2中的单晶型基材与有机碳源进行混合，在惰性气氛条件下，进行第二次烧结，然后将其依次进行破碎、过筛，得到碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料产物。

2.根据权利要求1中所述的一种碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述纳米助熔剂为含金属元素的氟化物、氧化物、氢氧化物、碳酸盐和碱式碳酸盐中的一种或多种的混合物，所述纳米助熔剂中所含的金属元素为Na、K、Al、Zr、Ba、Mg、Ca、Ti、V、Sr、Y中的一种或多种，所述纳米助熔剂占所述原料总重量的0.1～2wt％。

3.根据权利要求1中所述的一种碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，混料设备可选高速球磨机、高速混合机或犁刀式混合机。

4.根据权利要求1中所述的一种碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中：所述NCM三元前驱体片层堆积，且单层厚度不低于300nm。

5.根据权利要求1中所述的一种碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中：所述单晶型基材的粒径弥散分布，平均粒径D50为4.0±2.0um；PH＝11.40～11.80；比表面积BET为0.3y0.7m²/g；CO₃^2-1500ppmw、OH^-1500ppmw。

6.根据权利要求1中所述的一种碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中：有机碳源为蔗糖、葡萄糖、淀粉、聚乙二醇、间苯二酚、酚醛树脂、环氧树脂、沥青、环精糊中的一种或多种。

7.根据权利要求1中所述的一种碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中：碳元素占所述单晶型基材重量的0.1～0.5wt％。

8.根据权利要求1中所述的一种碳包覆单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述产物的化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中：x+y+z＝1，0.6≦x1，0y0.2，0z0.2；所述产物的D50为6.0±1.0um；PH＝11.40～11.80；比表面积BET为0y0.5m²/g；CO₃^2-1000ppmw、OH^-1000ppmw。