[发明专利]三元材料及其制备方法、锂离子电池和用电设备

权利要求书

1.一种三元正极材料，其特征在于，所述三元正极材料的稳定系数K满足：1.17≤K≤1.96，K=（1-△c）×△E，其中，4.11%≤△c≤5.81%，1.23≤△E≤2.05，所述△c为所述三元正极材料脱嵌锂过程中c方向的晶格常数变化率，所述△E为所述三元正极材料的Li/Ni交换能；所述三元正极材料的化学式为Li_a[Ni_0.8-x-y-zCo_0.1Mn_0.1Mo_xA_yB_z]O₂，其中，0.95a1.05，0.04≤x≤0.07，0＜y≤0.1，0＜z≤0.1，且x+y+z≤0.1；A包括Fe、Al、Zr或Ti中的至少一种，B包括Nb、Ta或Ru中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的三元正极材料，其特征在于，所述K满足：1.70≤K≤1.96， 其中，4.11%≤△c≤4.50%，和/或，1.75≤△E≤2.05。

3.根据权利要求1所述的三元正极材料，其特征在于，所述A包括Al或Zr中的至少一种；和/或，所述B包括Ta或Ru中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的三元正极材料，其特征在于，0.01≤y≤0.05，0.01≤z≤0.05，且0.03≤y+z≤0.07。

5.根据权利要求4所述的三元正极材料，其特征在于，0.04≤x≤0.06，和/或，0.01≤y≤0.05，0.01≤z≤0.05，且0.04≤y+z≤0.06。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的三元正极材料，其特征在于，所述三元正极材料具有层状晶体结构，空间群为R-3m。

7.一种三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤S1，将可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性锰盐和可溶性钼盐通过共沉淀反应制备得到镍钴锰钼氢氧化物前驱体；

步骤S2，将所述镍钴锰钼氢氧化物前驱体、锂源、A源及B源混合煅烧，得到三元正极材料；

其中，所述三元正极材料的稳定系数K满足：1.17≤K≤1.96，K=（1-△c）×△E，其中，4.11%≤△c≤5.81%，1.23≤△E≤2.05，所述△c为所述三元正极材料脱嵌锂过程中c方向的晶格常数变化率，所述△E为所述三元正极材料的Li/Ni交换能；所述三元正极材料的化学式为Li_a[Ni_0.8-x-y-zCo_0.1Mn_0.1Mo_xA_yB_z]O₂，其中，0.95a1.05，0.04≤x≤0.07，0＜y≤0.1，0＜z≤0.1，且x+y+z≤0.1；A包括Fe、Al、Zr或Ti中的至少一种，B包括Nb、Ta或Ru中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1，以金属元素计，所述可溶性镍盐、所述可溶性钴盐、所述可溶性锰盐和所述可溶性钼盐的摩尔比为N:0.1:0.1:X；0.7≤N＜0.8，0＜X≤0.1，且0.75N+X0.85。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2，所述镍钴锰钼氢氧化物前驱体、锂源、A源和B源的摩尔比为1:（1-1.1）:Y:Z，0≤Y≤0.1，0≤Z≤0.1。