[发明专利]高镍三元正极材料及其制备方法、锂离子电池和电动汽车

权利要求书

1.一种制备高镍三元正极材料的方法，其特征在于，包括：

对高镍三元正极前驱体、锂源和掺杂剂的混合物进行第一煅烧，得到第一煅烧产物；

对所述第一煅烧产物和包覆剂的混合物进行第二煅烧，得到第二煅烧产物；

对所述第二煅烧产物依次进行水洗和干燥，得到水洗产物；

对所述水洗产物进行第三煅烧，得到高镍三元正极材料，

其中，

所述锂源中的锂的物质的量与所述高镍三元正极前驱体中的镍、钴和锰的物质的量之和的比例为1.02~1.06，

基于所述高镍三元正极前驱体的质量，所述掺杂剂的用量为2000-4000ppm，

所述第一煅烧的升温速率为2~4℃/min，保温温度为750~800℃，保温时间为10~15h，煅烧气氛氧气含量大于等于97%，冷却方式为随炉冷却，

基于所述第一煅烧产物的质量，所述包覆剂的用量为1000~2000ppm，

所述第二煅烧的升温速率为2~4℃/min，保温温度为600~700℃，保温时间为7~15h，煅烧气氛氧气含量大于等于97%，冷却方式为随炉冷却，

所述水洗步骤中水和所述第二煅烧产物的质量比为2:1~1:1；水洗时间为10~20分钟，

所述第三煅烧的升温速率为2~4℃/min，第一保温温度为120~150℃，第一保温时间为1~3h，第二保温温度为270~330℃，第二保温时间为6~10h，煅烧气氛氧气含量大于等于97%，冷却方式为随炉冷却。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥的温度为130~180℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高镍三元正极前驱体包括多晶高镍三元正极前驱体。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高镍三元正极前驱体中镍含量大于等于80%。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高镍三元正极前驱体包括Ni_(1-x-y)Co_xMn_y(OH)₂,0.05≤x≤0.15，0.05≤y≤0.15，x+y≤0.2。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂源包括单水氢氧化锂和碳酸锂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掺杂剂包括含锆化合物，所述含锆化合物包括纳米氧化锆和氢氧化锆中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包覆剂包括含铝化合物，所述含铝化合物包括纳米氧化铝和氢氧化铝中的至少一种。

9.一种高镍三元正极材料，其特征在于，是通过权利要求1~8中任一项所述的方法制备得到的。

10.根据权利要求9所述的高镍三元正极材料，其特征在于，满足以下条件的至少一种：

常温下0.1C放电比容量大于等于207mAh/g；

45℃条件下，50周循环保持率不低于96%。

11.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求9或10所述的高镍三元正极材料。

12.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求11所述的锂离子电池。