[发明专利]一种高镍单晶镍钴铝三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高镍单晶镍钴铝三元正极材料，其特征在于，所述高镍单晶镍钴铝三元正极材料的化学式为Li_aNi_xCo_yAl_1-x-yM_bO₂，其中，1≤a≤1.2，0.8≤x＜1，0＜y≤0.15，0.001＜b≤0.01，所述M选自Zr、Al、Ce、Sr、Mg、Ti、Mn、Si、La、Ba、Nb、Cr、Mo、Ca、Y、In、Sn、F中的一种或几种，所述高镍单晶镍钴铝三元正极材料的残余应力值范围为0.08~0.14，所述残余应力通过XRD射线衍射法测试及精修得到,其中,XRD测试的扫描范围为10°≤2θ≤80°,扫速为5°/min,并利用Topas软件,使用Rietveld全谱拟合精修法将得到的XRD谱图进行精修；所述高镍单晶镍钴铝三元正极材料的中位粒径D50范围为3.5μm～4.5μm，比表面积为0.4±0.2m²/g，压实密度≥3.45g/cm³；

所述的高镍单晶镍钴铝三元正极材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将BET范围为40m²/g~70m²/g的三元氧化物前驱体、氢氧化锂、含有掺杂元素M的化合物混合均匀，两段烧结，第一段烧结的温度范围为780℃~900℃，烧结时间为1h~4h，第二段烧结的温度范围为600℃~780℃，烧结时间为6~20h，两段烧结的温度差≥20℃；

S2：冷却、粉碎、过筛，得到所述高镍单晶镍钴铝三元正极材料。

2.根据权利要求1所述的高镍单晶镍钴铝三元正极材料，其特征在于，高镍单晶镍钴铝三元正极材料中Li/Me摩尔比值的范围为0.990≤Li/Me＜1.100，所述Me包含Ni、Co、Al和掺杂元素M。

3.根据权利要求1-2任一项所述的高镍单晶镍钴铝三元正极材料，其特征在于，所述高镍单晶镍钴铝三元正极材料的晶胞参数为2.87≤a≤2.88，14.18≤c≤14.20，c/a≥4.9370。

4.根据权利要求1所述的高镍单晶镍钴铝三元正极材料，其特征在于，所述三元氧化物前驱体化学式为Ni_xCo_yAl_1-x-yO₂，由三元氢氧化物前驱体烧结得到，烧结温度范围为450℃~500℃，烧结时间为2~8h。

5.根据权利要求1所述的高镍单晶镍钴铝三元正极材料，其特征在于，所述第一段烧结和第二段烧结的升温速率均为1~5℃/min，所述烧结的气氛为氧气气氛。