[发明专利]一种类球形单晶正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种类球形单晶正极材料，其特征在于，所述单晶正极材料为含Ni和M的层状锂过渡金属氧化物正极材料，其中M为Mn、Co、Al、Ti、Zr、B、Sr、Mg、Y、W、Si中的1种或2种以上，所述单晶正极材料的一次颗粒为类球形，一次颗粒的平均尺寸为2.0～2.3μm；所述单晶正极材料的一次颗粒平均纵横比为1.0～1.1，所述单晶正极材料包括单晶一次颗粒和由单晶一次颗粒团聚成的二次颗粒，所述单晶正极材料的粒度D50为3.0～5.0μm；所述单晶正极材料的化学式为Li_xNi_yM_1-yO₂，且0.9≤x≤1.1，0.5≤y≤0.95。

2.一种如权利要求1所述的类球形单晶正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将D50为2.0～4.0μm的二次颗粒前驱体Ni_yM_1-y(OH)₂进行预氧化，获得比表面积为60～80 m²/g的预氧化前驱体；其中M为Mn、Co、Al、Ti、Zr、B、Sr、Mg、Y、W、Si的1种或2种以上；

（2）将预氧化前驱体与锂源及含M’的添加剂混合；所述M’为Mn、Co、Al、Ti、Zr、B、Sr、Mg、Y、W、Si中的1种或2种以上；

（3）将所得混合物于氧化性气氛中进行烧结，所述烧结为：先在300～600℃温度下保温t1，然后升温至850～1000℃保温t2后，再降温至300～600℃保温t3，再经冷却和粉碎，即得到所需正极材料；其中t2 t1，t2 t3。

3.如权利要求2所述的类球形单晶正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，t1为10～15h；t2为3～6h；t3为10～15h。

4.如权利要求2所述的类球形单晶正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，烧结过程中升温速率为3～8℃/min。

5.如权利要求2所述的类球形单晶正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，预氧化的条件为：在250～450℃条件下保温3～6h。

6.如权利要求2所述的类球形单晶正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述锂源为氢氧化锂和/或碳酸锂；

所述含M’的添加剂为含有M’的氧化物或氢氧化物；且所述M’不同于M。

7.如权利要求2所述的类球形单晶正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源、含M’的添加剂和预氧化前驱体的摩尔比为0.9～1.1:0.0～0.1:0.9～1.0。

8.如权利要求2所述的类球形单晶正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，在进行烧结前，还包括将混合物进行压实的步骤；所述压实包括在5～20KN的压力下进行压实并切成小块的步骤。