[发明专利]一种高压实、长循环、高能量密度多晶镍钴锰铝四元正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种高压实、长循环、高能量密度多晶镍钴锰铝四元正极材料，其特征在于：化学式为LiNi_xCo_yMn_zAl_kO₂，其中，0.88≤x＜1，0＜y＜0.12，0＜z＜0.12，0＜k＜0.005，且x+y+z+k=1。

2.根据权利要求1所述的多晶镍钴锰铝四元正极材料，其特征在于：D50为12~16um，振实密度为2.45~2.75g/cm³，比表面积为0.2~0.4m²/g，粒度径距1.15＜（D90-D10）/D50＜1.25。

3.根据权利要求1或2所述的多晶镍钴锰铝四元正极材料，其特征在于：所述正极材料由多晶镍钴锰铝四元小颗粒与多晶镍钴锰铝四元大颗粒级配而成，其中多晶镍钴锰铝四元小颗粒的质量占正极材料总质量的百分比为18~22%，多晶镍钴锰铝四元大颗粒的质量占正极材料总质量的百分比为78~82%。

4.根据权利要求3所述的多晶镍钴锰铝四元正极材料，其特征在于：所述多晶镍钴锰铝四元小颗粒的D50_小为3~3.8um，D10_小≥1.5um，D90_小≤6um，粒度径距满足0.5＜（D90_小-D10_小）/D50_小＜0.9，振实密度为2.35~2.45g/cm³，比表面积为0.4~0.5m²/g；

所述多晶镍钴锰铝四元大颗粒的D50_大为14.5~17.5um，D10_大≥10um，D90_大≤22um，粒度径距满足0.3＜（D90_大-D10_大）/D50_大＜0.7，振实密度为2.55~2.75g/cm³，比表面积为0.2~0.3m²/g；

所述多晶镍钴锰铝四元小颗粒与所述多晶镍钴锰铝四元大颗粒还满足以下关系：3.5＜（D90_大-D90_小）/D90_小＜4.3，3.5＜（D50_大-D50_小）/D50_小＜3.9，3.5＜（D10_大-D10_小）/D10_小＜4.2。

5.一种高压实、长循环、高能量密度多晶镍钴锰铝四元正极材料的制备方法，其特征在于：用于制备权利要求1~4中任一项的一种高压实、长循环、高能量密度多晶镍钴锰铝四元正极材料；

所述制备方法包括：

步骤一、将多晶镍钴锰三元小颗粒前驱体与锂源混合均匀，在通氧气的条件下，经过600～720℃煅烧8～18h后自然冷却至室温得到多晶镍钴锰三元小颗粒，煅烧阶段的升温速率为1～5℃/min；

以及，将多晶镍钴锰铝四元大颗粒前驱体与锂源混合均匀，在通氧气的条件下，经过740～880℃煅烧20～30h后自然冷却至室温得到多晶镍钴锰铝四元大颗粒，煅烧阶段的升温速率为1～5℃/min；

步骤二、将步骤一得到的多晶镍钴锰三元小颗粒与纳米氧化铝颗粒混合均匀，在通氧气的条件下，经过450～550℃煅烧4～6h后自然冷却至室温得到多晶镍钴锰铝四元小颗粒；

步骤三、将步骤一中的多晶镍钴锰铝四元大颗粒与步骤二中的多晶镍钴锰铝四元小颗粒混合均匀后得到具有高压实、长循环、高能量密度多晶镍钴锰铝四元正极材料。