[发明专利]一种高电导三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高电导三元正极材料，其特征在于，包括均匀混合的高镍多晶三元材料和高镍单晶三元材料，所述高镍多晶三元材料的中值粒径为5.5-14.5μm，所述高镍单晶三元材料的中值粒径为2.0-4.0μm，所述高镍多晶三元材料和所述高镍单晶三元材料的质量比为0.5-9：1，其中，所述高镍多晶三元材料为核壳结构，其内核掺杂有金属氟化物，壳层掺杂有金属硼化物，所述高镍单晶三元材料共掺杂有金属氟化物和金属硼化物。

2.根据权利要求1所述的高电导三元正极材料，其特征在于，所述高镍多晶三元材料中金属氟化物的掺杂量为0.02-1.0wt％，金属硼化物的掺杂量为0.02-0.8wt％：所述高镍单晶三元材料中金属氟化物和金属硼化物的掺杂量均为0.02-1.0wt％。

3.根据权利要求1或2所述的高电导三元正极材料，其特征在于，所述高电导三元正极材料的堆积角为25-40°。

4.一种根据权利要求1-3中任一项所述的高电导三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将中值粒径为5.0μm-15.0μm的高镍多晶前驱体、含锂化合物和金属氟化物混合均匀，进行一次烧结，再将一次烧结得到的粗产物、含锂化合物和金属硼化物混合均匀，进行二次烧结，再经包覆处理得到中值粒径为5.5-14.5μm改性的高镍多晶材料；

将中值粒径为2.5-4.5μm的高镍单晶前驱体、含锂化合物、金属硼化物和金属氟化物混合均匀，进行高温烧结，破碎，再经包覆处理得到中值粒径为2.0-4.0μm改性的高镍单晶材料；

再将所述高镍多晶材料和所述高镍单晶材料按照粒度测试中要达到的体积密度分布比要求确定的质量比进行级配，获得所述高电导三元正极材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述高镍多晶前驱体的组成为Ni_xM_1-x(OH)₂，其中M选自Co、Mn、Al、Mg、Zn、V、Mo、W、Cu和Sn中的至少两种，0.60≤x＜1.00；所述高镍单晶前驱体的组成为Ni_yM’_1-y(OH)₂，其中，M’为Co、Mn、Al、Mg、Zn、V、Mo、W、Cu和Sn中的至少两种，0.6≤y＜1。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述金属氟化物的组成为AF_z，其中A为Zr、Al、Mg、Y、Sn、Zn和Ce中的至少一种，1≤z≤4，所述金属硼化物的组成为M_xB_y，其中M为Ni、Mn、W、Nb、Mo、V、Y、La、Sr、Ta、Ce和Fe中的至少一种，1≤x≤4，1≤y≤6，所述含锂化合物包括无水LiOH、LiOH·H₂O、碳酸锂、硝酸锂、氧化锂、乙酸锂和草酸锂中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将中值粒径为5.0μm-15.0μm所述高镍多晶前驱体与所述含锂化合物按所述含锂化合物的锂含量与所述高镍多晶前驱体中镍钴锰金属总含量的摩尔比为0.8-1.0混合，同时以所述高镍多晶前驱体重量的0.02-1.0wt％加入所述金属氟化物，在400-600℃下进行一次烧结3-8h。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将一次烧结得到的粗产物按所述含锂化合物的锂含量与所述一次烧结得到的粗产物中镍钴锰金属总含量的摩尔比为0-0.3补加所述含锂化合物，同时按所述高镍多晶前驱体重量的0.02-0.8wt％补加所述金属硼化物，在600-850℃下进行二次烧结6-15h。