[发明专利]一种梯度单晶高镍正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种梯度正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学式为LiNi_xCo_yM_zO₂，其中M为Mn、Al中的一种或两种，x+y+z＝1，x≥0.6，材料为单晶颗粒，其中Ni含量从单晶颗粒内核到外壳连续降低，且变化的斜率由内到外逐渐增大。

2.根据权利要求1所述材料，其特征在于，所述正极材料中M为Mn，则Ni:Co:Mn的范围摩尔比为6:2:2、7:1.5:1.5、8:1:1或9.2:0.5:0.3；或所述正极材料中M为Al，则Ni:Co:Al的范围摩尔比为7:2:1、8:1.5:0.5、8.8:0.9:0.3或9.5:0.3:0.2；或所述正极材料中M为Mn和Al，则Ni:Co:Mn:Al的范围摩尔比为7:1:1:1、8.3:0.7:0.5:0.5或9.8:0.1:0.05:0.05。

3.根据权利要求1所述材料，其特征在于，所述正极材料以含梯度Ni_xCo_yM_zOOH前驱体、锂源的原料，通过梯度降温烧结获得；其中梯度Ni_xCo_yM_zOOH前驱体中x+y+z＝1，x≥0.6；Li:(Ni+Co+M)的摩尔比为(1.00～1.08):1。

4.一种梯度正极材料的制备方法，包括：

(1)分别配置镍盐、钴盐、M盐、氢氧化钠、氨水和氧化剂的水溶液，然后以并流方式加入反应釜中，程序控制镍盐、钴盐、M盐溶液的流量，进行共沉淀反应，得到梯度Ni_xCo_yM_zOOH前驱体，其中x+y+z＝1，x≥0.6；其中M为锰和/或铝；

(2)将上述前驱体与锂源混匀，进行梯度降温烧结，得到梯度正极材料。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氧化剂为次氯酸盐或过硫酸盐；镍盐、钴盐、M盐均为各自的氯化物、硫酸盐或硝酸盐。

6.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中程序控制前驱体内核Ni摩尔百分含量为80％-100％、(Co+Mn)摩尔百分含量为0-20％，前驱体外壳Ni摩尔百分含量为30％-60％、(Co+Mn)摩尔百分含量为40％-70％。

7.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中共沉淀反应的温度为30-80℃，pH值为10-12。

8.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中梯度Ni_xCo_yM_zOOH前驱体的中值粒径为2-8μm。

9.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中梯度降温烧结：温度为600-900℃，降温速率为-0.01～-0.5℃/分钟。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述电池包含权利要求1所述梯度正极材料。