[发明专利]高镍三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括：

(1)提供镍钴锰前驱体Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中，0.5≤x≤0.9，0.1≤y≤0.5，0≤z≤0.5，x+y+z＝1；

(2)将镍钴锰前驱体与锂源混合，进行第一煅烧，得到镍钴锰三元正极材料；

(3)将MOFs材料浸渍包含掺杂元素X的溶液，过滤，干燥，得到掺杂后的MOFs材料；

(4)将掺杂后的MOFs材料与镍钴锰三元正极材料混合，进行第二煅烧，得到具有X掺杂石墨碳包覆层的高镍三元正极材料；

其中，所述MOFs材料为Ni-MOF-74或Co-MOF-74；

所述掺杂元素X为Al、Zr、B、W、P、Mg、V、Ti、Zn中的至少之一。

2.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰前驱体的制备方法包括：

将镍盐、钴盐、锰盐按摩尔比x:y:z加水配置成浓度为1-3mol/L的混合盐溶液，其中，0.5≤x≤0.9，0.1≤y≤0.5，0≤z≤0.5，x+y+z＝1；

向反应釜中连续加入混合盐溶液、沉淀剂氢氧化钠溶液和络合剂氨水进行反应，反应至目标粒径D50为8-15μm后，结束反应，陈化，洗涤，固液分离，所得固体干燥，得到镍钴锰前驱体Ni_xCo_yMn_z(OH)₂。

3.根据权利要求2所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂氢氧化钠溶液的浓度为5-13mol/L；所述络合剂氨水的质量分数为5-25％；反应过程中，控制反应温度为40-70℃，pH值为11-12，氨含量为0.1-0.5mol/L。

4.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述镍钴锰前驱体与锂源的摩尔比为1:1-1.1；所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、氯化锂、氟化锂、磷酸锂、醋酸锂、甲酸锂、柠檬酸锂、正丁基锂中的至少之一。

5.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述第一煅烧的条件为：氧气气氛，煅烧温度为700-750℃，煅烧时间为10-16h。

6.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述MOFs材料与掺杂元素X的摩尔比1:0.1-0.5。

7.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述掺杂后的MOFs材料与镍钴锰三元正极材料的摩尔比为0.05-0.5:1。

8.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述第二煅烧的条件为：惰性气氛，煅烧温度为400-500℃，煅烧时间为4-8h。

9.根据权利要求1～8任一项所述的制备方法得到的高镍三元正极材料。

10.包含权利要求9所述的高镍三元正极材料的锂离子电池。