[发明专利]一种多晶三元正极材料的单晶化方法

权利要求书

1.一种多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)将锂离子电池多晶三元正极材料与球磨剂一同加入至等离子体球磨机内，在惰性气氛中进行球磨；

(2)将等离子体球磨产物用去离子水清洗，抽滤后烘干；

(3)将烘干后的材料与LiOH·H₂O、Li₂CO₃混合均匀后，进行煅烧；

(4)将煅烧好的材料进行水洗、烘干、退火处理，得到单晶三元正极材料。

2.根据权利要求1所述多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，步骤(1)锂离子电池多晶三元正极材料为化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂或LiNi_xCo_yAl_zO₂的多晶三元正极材料或者废料，其中x+y+z＝1，1/3≤x＜1。

3.根据权利要求1所述多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，步骤(1)球磨剂为浓度为0.05～2mol/L的酸性溶液，酸性溶液包括硫酸、盐酸、硝酸、醋酸、草酸、柠檬酸、苹果酸或抗坏血酸。

4.根据权利要求1所述多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，步骤(1)锂离子电池多晶三元正极材料与球磨剂中溶质的摩尔比为10～100:1。

5.根据权利要求1所述多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，步骤(1)惰性气氛为高纯氩气气氛或氮气气氛。

6.根据权利要求1所述多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，步骤(1)球磨时的球料质量比为30～100:1，球磨转速为200～2000r/min，球磨时间为20～360min，激发电压为10～20Kv，工作电流为1～3A，压力值为0.01～0.1Mpa，温度为20～100℃。

7.根据权利要求1所述多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，步骤(3)LiOH·H₂O与Li₂CO3的摩尔比为1～6:1，LiOH·H₂O和Li₂CO₃物质的量之和与步骤(1)锂离子电池多晶三元正极材料的物质的量比为0.5～4:1。

8.根据权利要求1所述多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，步骤(3)煅烧温度500～950℃，升温速度2～10℃/min，煅烧时间1～20h。

9.根据权利要求1所述多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，步骤(4)烘干温度为60～150℃，时间为2～12h。

10.根据权利要求1所述多晶三元正极材料的单晶化方法，其特征在于，步骤(4)退火温度为500～800℃，退火时间为5～10h。