[发明专利]三元系复合氧化物基体材料、三元正极材料及制备方法与由其制备的锂离子电池

权利要求书

1.一种三元系复合氧化物基体材料，其特征在于，其化学式为：Li_1+nNi_0.4+xCo_0.6-x-y-zAl_yB_zO₂，其中，0.00≤x＜0.6，0.01≤y＜0.4，0.01≤z＜0.4，x+y+z＜0.6，0.00≤n＜0.25。

2.根据权利要求1所述的三元系复合氧化物基体材料，其特征在于，0.25≤x＜0.4，0.05≤y＜0.1，0.05≤z＜0.3，x+y+z＜0.6，0.00≤n＜0.25。

3.权利要求1或2所述三元系复合氧化物基体材料的制备方法，其特征在于，对三元系氢氧化物进行热处理，得到氧化物；再将所得氧化物和锂盐进行混合，将混合物烧结，得到所述三元系复合氧化物基体材料；

所述三元系氢氧化物的化学式为：Ni_0.4+xCo_0.6-x-y-zAl_yB_z(OH)₂，其中，0.00≤x＜0.6，0.01≤y＜0.4，0.01≤z＜0.4，x+y+z＜0.6。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为300-600℃；

所述烧结采用分段烧结：首先在700-900℃的空气流条件下烧结8-12小时，然后将烧结温度降至300-600℃，再在氧气流中烧结8-12小时。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，在将所述氧化物和锂盐进行混合的过程中加入助熔剂，所述助熔剂选自氧化硼、硼酸、氧化铝、氧化锆中的一种或多种，其加入质量为氧化物和锂盐总质量的5-10％。

6.根据权利要求3～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述三元系氢氧化物的制备方法为：将含Ni物质、含Co物质、含B物质、含Al物质混合均匀，在碱性环境下，产生三元系氢氧化物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，含Ni物质、含Co物质、含B物质、含Al物质的摩尔比为40-80:7-10:5-10:5-30；

所述碱性环境的pH＝11-12。

8.一种三元正极材料，其特征在于，其采用权利要求1或2所述的三元系复合氧化物基体材料制得。

9.一种三元正极材料的制备方法，其特征在于，将权利要求1或2所述的三元系复合氧化物基体材料在惰性气体保护下进行烧结处理，冷却后粉碎过筛，加入络合剂进行络合反应，对络合反应后的产物进行过滤和清洗，干燥，即得。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述三元系复合氧化物基体材料与所述络合剂的质量用量比为100:3-100:10。

11.根据权利要求9或10所述的制备方法，其特征在于，所述烧结处理的温度为450-800℃；

所述络合反应的温度为20-30℃。

12.根据权利要求11所述的制备方法，所述烧结处理采用以3-10℃/min的速率升温至450-800℃，并在450-800℃下加热3-8小时；

所述络合反应的反应时间为4-8小时。

13.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池采用权利要求8所述的三元正极材料制备得到。

14.一种车辆，其特征在于，所述车辆包含有权利要求13所述的锂离子电池。