[发明专利]高镍正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备高镍正极材料的方法，其特征在于，包括：

(1)将前驱体进行烧结，以便得到含有Ni_1-x-yCo_xM_yO_z的烧结产物，其中，所述前驱体化学式为Ni_1-x-yCo_xM_y(OH)₂，0.02≤x≤0.2，0≤y≤0.2，M为选自Mn、Al、W、Ti、Mg、Zr、Ba、B、Fe、Ca、Zn、Sr和La中的至少之一，0＜z＜1.5；

(2)将含锂化合物进行烧结，以便得到含有氧化锂的烧结产物；

(3)将步骤(1)的所述含有Ni_1-x-yCo_xM_yO_z的烧结产物和步骤(2)的所述含有氧化锂的烧结产物混合后在氧气气氛下进行一次烧结，然后快速冷却，以便得到一次烧结料；

(4)将所述一次烧结料与第一包覆剂混合在氧气气氛下进行二次烧结，以便得到二次烧结料；

(5)将所述二次烧结料洗涤干燥后与第二包覆剂混合在氧气气氛下进行三次烧结，以便得到高镍正极材料；

其中，在步骤(3)中，所述冷却速率为5～50摄氏度/分钟；

在步骤(5)中，所述二次烧结料采用的洗涤剂为水温为0～8摄氏度的冰水，所述冰水中包括弱酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述烧结温度为100～900摄氏度，时间为1～10小时。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述含锂化合物为选自LiOH、LiOH^.H₂O、Li₂CO₃和CH₃COOLi中的至少之一。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述含锂化合物为LiOH、LiOH^.H₂O和Li₂CO₃中的至少之一。

5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述烧结温度为100～900摄氏度，时间为1～10小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)和(2)中，所述烧结气氛分别独立地为空气气氛、氧气气氛或氮气气氛。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在步骤(1)和(2)中，所述烧结气氛分别独立地为氧气气氛。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述含有Ni_1-x-yCo_xM_yO_z的烧结产物和所述含有氧化锂的烧结产物按照所述含有Ni_1-x-yCo_xM_yO_z的烧结产物中Ni、Co和M的总摩尔数与所述含有氧化锂的烧结产物中Li的摩尔数比值为1：(0.8～1.2)混合。

9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述一次烧结温度为650～850摄氏度，时间为8～40小时。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述二次烧结温度为200～700摄氏度，时间为5～30小时。

11.根据权利要求1或10所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述第一包覆剂中含有Al、Mg、Ti、Zr、Ba、V、Mo、Mn、Ce、Sr、C、B、F、Si和P中的至少之一。