[发明专利]一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料

权利要求书

1.一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料，其特征在于：所述材料通过以下方法制备得到，方法步骤包括：

(1)将镍钴锰氢氧化物与锂盐按照摩尔比1:1.07～1:1.5进行混合，加入无水乙醇研磨至干，得到混合粉末1；

(2)将由含铝助熔剂和含锆助熔剂形成的混合粉末2与所述混合粉末1混合并研磨均匀，得到混合粉末3；其中，混合粉末2在混合粉末3中的质量分数为5％～80％；

(3)将所述混合粉末3在氧气氛围中先以2～5℃/min的升温速率升至500～600℃并保温3～7h，随后以0.2～1℃/min的升温速率升至800～1100℃并保温10～20h，得到固体块状材料；

(4)将所述固体块状材料破碎研磨，随后加入去离子水纯度以上的水在40～80℃下搅拌10～60min，固液分离，收集固体干燥后，得到一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料；

其中，步骤(2)中所述混合粉末2中含铝助熔剂和含锆助熔剂的摩尔比为1:1；所述含铝助熔剂为硫酸铝、硝酸铝和碳酸铝中的一种以上；所述含锆助熔剂为碳酸锆、乙酸锆和硝酸锆中的一种以上。

2.如权利要求1所述的一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料，其特征在于：步骤(1)中所述镍钴锰氢氧化物和锂盐的摩尔比为1:1.1～1.3。

3.如权利要求1所述的一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料，其特征在于：步骤(1)中所述镍钴锰氢氧化物的化学式为Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂，0.6＜x＜1，y0，1-x-y0，0x+y0.4；所述镍钴锰氢氧化物通过氢氧化物共沉淀法制备得到。

4.如权利要求1所述的一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料，其特征在于：步骤(1)中所述锂盐为碳酸锂、硝酸锂、氯化锂和硫酸锂中的一种以上。

5.如权利要求1所述的一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料，其特征在于：步骤(2)中还可以加入其他助熔剂，所述其他助熔剂为氯化钠、氯化钾、硫酸钾、硫酸钠、氧化钙和氧化镁中的一种以上。

6.如权利要求5所述的一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料，其特征在于：所述其他助熔剂的质量分数为所述混合粉末3的20％～80％。

7.如权利要求1所述的一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料，其特征在于：步骤(3)中将所述混合粉末3在氧气氛围中先以2～5℃/min的升温速率升至500～600℃并保温3～7h，随后以0.2～1℃/min的升温速率升至800～1100℃并保温10～20h，得到固体块状材料。

8.一种锂离子电池，其特征在于：所述电池的正极材料采用如权利要求1～7任意一项所述的一种原位包覆锆酸铝锂的单晶NCM三元材料。