[发明专利]正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料的一次颗粒的平均粒径d₅₀和粒径标准偏差d_σ满足：d₅₀≤40μm，d_σ≥0.25μm，0.7≤d₅₀/d_σ≤120；

所述正极材料的化学式为Li_aNi_bCo_cMn_dM_eO_fJ_j，式中，0.8≤a≤1.2，0＜b＜1，0＜c＜0.5，0＜d＜0.5，0＜e＜0.4，1≤f＜2，0＜j≤1，a+b+c+d+e＝2，f+j＝2；其中，M选自Ti、Zr、Nb、W、Al、Mg、V、Ca、Sr、Cr、Fe、Ga、In、Mo、Y、Sn、Cu、Ag、Zn、Na和Ba中的至少一种元素；J选自S、Si、F和Cl中的至少一种元素。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述正极材料的平均粒径d₅₀和粒径标准偏差d_σ满足：0.4μm≤d₅₀≤35μm；和/或，d_σ≥0.5μm；和/或，1≤d₅₀/d_σ≤116；

优选地，所述正极材料的平均粒径d₅₀和粒径标准偏差d_σ满足：1.5μm≤d₅₀≤5μm；和/或，d_σ≥0.5μm；和/或，1.5≤d₅₀/d_σ≤4。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其中，所述正极材料为单晶正极材料；和/或

所述正极材料的化学式中，1≤a≤1.2，0.5≤b≤0.8，0.1≤c≤0.4，0.1≤d≤0.4，0.04≤e≤0.3，1.99≤f≤1.999，0.001≤j≤0.01，a+b+c+d+e＝2；优选地，0.5≤b≤0.6，0.15≤c≤0.3，0.15≤d≤0.3，0.04≤e≤0.1，1.995≤f≤1.997，0.003≤j≤0.005，b+c+d+e＝1。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的正极材料，其中，M选自Al、Zr、W、Mg、Sr和Ba中的至少一种元素，优选为Mg、Sr和Ba中的至少一种元素；

和/或，J选自S、F和Si中的至少一种元素，优选为F和/或Si。

5.一种制备正极材料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)提供含有镍盐、钴盐和锰盐的混合盐溶液；提供含有沉淀剂的沉淀剂溶液；提供含有第一络合剂的络合剂溶液I以及提供含有第二络合剂的络合剂溶液II；其中，络合剂溶液I的浓度小于络合剂溶液II的浓度；

(2)将混合盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液I进行第一混合，然后将得到的混合物与络合剂溶液II进行第二混合，得到前驱体浆料；

(3)将前驱体浆料进行固液分离、洗涤、干燥，得到前驱体；

(4)将前驱体、锂源和含有M的掺杂剂进行第三混合，并经焙烧后，得到焙烧产物；其中，M选自Ti、Zr、Nb、W、Al、Mg、V、Ca、Sr、Cr、Fe、Ga、In、Mo、Y、Sn、Cu、Ag、Zn、Na和Ba中的至少一种元素；

(5)将焙烧产物与含有J的添加剂进行第四混合，然后进行热处理，得到所述正极材料；其中，J选自S、Si、F和Cl中的至少一种元素。