[发明专利]一种三元材料、制备方法及电池

权利要求书

1.一种三元材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

三元前驱体、锂源和含铊化合物混合后烧结，所述烧结的温度为700~900℃，得到三元材料，将三元材料与包覆剂混合后进行二次烧结，得到具有包覆层的三元材料；其中，含铊化合物的添加量为0.01~2wt%，所述的三元前驱体中包括Ni、Co和A，其中，A为Al或Mn；所述三元前驱体的D50为6~16μm；所述的含铊化合物包括氧化铊、硝酸铊或硫酸铊中的一种或至少两种的组合；

所述的三元前驱体采用共沉淀法制备得到，所述的共沉淀法具体包括如下步骤：

按三元材料化学通式中各元素的化学计量比配制混盐溶液，将混盐溶液、氨水溶液和氢氧化钠溶液混合反应得到沉淀物，沉淀物经洗涤干燥后得到所述的三元前驱体；

所述的三元材料的化学通式为Li(Ni_xCo_yA_z)_aM_bO₂，其中，M为改性元素，M包括铊，A为Al或Mn，0.5＜x＜1，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5，x+y+z=1，0.95≤a≤0.99，a+b=1；

所述三元材料是由一次粒子团聚成二次球颗粒，粒径倾向于沿径向方向排布。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，0.7＜x＜1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的包覆层的材料包括氧化铝、氧化硼、氧化钛、氧化锆、氧化钨或氧化硅中的一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以包覆层和三元材料的质量分数为100wt%计，其中所述包覆层的质量分数为0.01~1wt%。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，锂源和三元前驱体按照Li/(Ni+Co+A)=1~1.1的摩尔比进行混合。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的过程在氧气气氛下进行。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的升温速率为2~10℃/min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的保温时间为5~20h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混盐溶液中金属离子的摩尔浓度为1~4mol/L。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的摩尔浓度为2~6mol/L。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氨水溶液的质量浓度为5~20wt%。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液的体积比为(1~3):(2~6):(0.2~3)。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，混盐溶液、氨水溶液和氢氧化钠溶液混合后调节pH至8~13。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为50~80℃。

15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的搅拌速率为100~600r/min。

16.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为10~20h。

17.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二次烧结的升温速率为2~10℃/min。