[发明专利]一种单晶三元正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，单晶材料的化学表达式为：Li_1+xNi_aCo_bMn_cO₂(其中0a1，0b1，0c1，a+b+c＝1，0≤x≤1)，包括以下步骤：

S1)将氧化锂粉末、镍、钴、锰金属单质粉末和助熔剂按比例混合分散；

S2)将分散均匀后的物料在含氧气氛、第一温度曲线下进行第一次烧结；

S3)再将第一次烧结后的产物在含氧气氛、第二温度曲线下进行第二次烧结；

S4)最后将第二次烧结后的物料自然冷却至室温，经过破碎、过筛，即可获得目标产品。

2.根据权利要求1所述单晶三元正极材料制备方法，其特征在于：步骤S1)中锂源为氧化锂，助熔剂为氧化锶；

Li：Ni：Co：Mn的摩尔比为(1.02～1.12)：(0～0.95)：(0～0.25)：(0～0.35)，助熔剂的质量是氧化锂和镍、钴、锰金属单质粉末总质量的0.2wt％～2wt％。

3.根据权利要求1所述单晶三元正极材料制备方法，其特征在于：步骤S1)中所述混和方式包括球磨混料机、滚筒式混料机、高速混料机、锥形混料机、螺带式混料机、犁刀式混料机，依据混料量大小而定；

小批量制备时，优选为行星式球磨机，中批量生产时，优选为高速混料机，批量化生产时，优选为犁刀式混料机。

4.根据权利要求1所述单晶三元正极材料制备方法，其特征在于：步骤S2)、S3)中所述含氧气氛包括空气模式、高纯氧气模式(氧浓度≥95％)中的至少一种；若两种混合时，则混合比例为任意比例。

5.根据权利要求1所述单晶三元正极材料制备方法，其特征在于：步骤S2)中第一温度曲线为预烧阶段曲线，在所述含氧气氛中进行，以0.5～10℃/min的升温速率从室温升至350～600℃，保温1～12小时；

第二温度曲线为固相反应阶段曲线，在所述含氧气氛中进行，以0.5～10℃/min的升温速率升温至650～980℃，保温8～24小时。

6.根据权利要求1所述单晶三元正极材料制备方法，其特征在于：步骤S4)中所述目标产品即为单晶三元正极材料，其典型特征为形貌由球形或类球形的一次单晶颗粒或含有少量二次团聚颗粒组成，形貌均一，尺寸规则。