CN108467070A - 一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法 - Google Patents

一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法。将含有四价铬的无机盐浸入熔融氢氧化钠中反应，分离氧化镁后获得含镍、铬的铵配合物，然后加入氧化助剂、钴源和锰源进行球磨，接着采用共沉淀法制得铬掺杂的NCM前驱体，在预烧、研磨粉碎后，与粉末状锂源混合进行富氧固相烧结，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料。该方法通过四价铬与三价镍形成稳定镍层结构，同时使得四价铬在烧结中歧化价混合价态，有效抑制了镍离子过氧化从晶格中脱离的问题，制得的高镍三元正极材料的循环性能好，高温性能佳，使用中锂电池容量损失小，安全性和稳定性好，具有极好的应用前景。

Description

一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法
技术领域
本发明涉及锂电池领域，具体涉及锂电池正极材料的制备，特别是涉及一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法。
背景技术
近年来，由于新能源汽车的大力推广，锂离子电池受到广泛的关注，锂离子电池具有电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点倍受青睐。但随着电子信息技术的快速发展，对锂离子电池的性能也提出了更高的要求。正极材料作为目前锂离子电池中最关键的材料，它的发展也最值得关注，目前锂离子电池正极材料主要研究对象为高镍三元正极，其主要优势在于高容量和稳定的低温性能。随着各类电子产品的功能与性能不断地提升，对电池的安全性和稳定性的要求也更加强烈，对高镍三元正极材料也提出了更高要求。
目前针对锂电池稳定性的改进方式主要为降低镍含量、优化材料粒径、降低材料比表面积、降低电池的充电截止电压等，但这类方式都对电池本身的电化学性能有不利的影响。由于高镍三元正极材料循环性能和高温性能较差，掺杂改性如镁、铝等主要针对其可逆容量，但会带来电池充电电压下降的不利影响。同时制备方法对于锂离子电池材料的性能影响很大。因此针对高镍三元正极材料稳定性的研究和制备方法的合理运用具有十分重要的实际意义。
中国发明专利申请号201710590293.7公开了一种锂离子电池用高镍正极三元材料，由锂元素、镍元素、钴元素、锰元素和氧元素组成，其中，镍元素在化合物中的存在价态为+2或者+3，钴元素在化合物中的存在价态为+3价，锰元素在化合物中的存在价态为+4价，锂离子电池用高镍正极三元材料为六方晶系层状结构。还提供了上述锂离子电池三元材料的制备方法, 以Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2为前驱体，LiOH/Li2CO3/LiNO3为锂源，通过高温固相烧结法在空气气氛下煅烧，获得可用作锂离子电池的正极材料。此发明的锂离子电池正极材料具有容量高，循环性能好，合成条件简单，成本低的优点。
中国发明专利申请号201510672398.8公开了一种钙掺杂锂离子电池三元正极材料及其制备方法，属于无机材料技术领域。该钙掺杂锂离子电池三元正极材料，是通过在三元材料中掺杂钙元素，采用简单的固相法和高温固相烧结反应制得；制备方法为将乙酸镍，乙酸锰，乙酸钴，硝酸钙和LiOH·H2O研磨混匀，将得到的混合物，以3℃~5℃/分钟的升温速率，升温至500℃，保持5~8小时。再以同样的升温速率升温至700~1000℃，煅烧12~24小时，自然冷却至室温。此发明制备的钙掺杂三元正极材料相比于没有掺杂的材料，在电池比容量、循环稳定性和倍率性能等方面都有了很大的提高和改进。
中国发明专利申请号201611238223.7公开了一种锂离子电池高电压三元正极材料及其制备方法，采用梯度共沉淀法合成正极材料前驱体，固相法制备正极材料。合成的前驱体颗粒中镍元素含量由内而外呈梯度分布。将所得前驱体按比例与锂源和氟源混合研磨均匀，并放入管式炉中；在富氧空气气氛下预烧；再升温至烧结，即得到目标产物。该方法制备的锂离子电池正极材料无杂相，结晶度好，在高电压充电条件下表现出了优异的电化学性能，是一种高能量密度正极材料，而且操作工艺较简单，原料来源广泛，易于实现规模化工业生产。
中国发明专利申请号201410465355.8公开了一种制备锂离子电池高镍三元正极材料的方法，该方法以锂源和镍钴锰氢氧化物/镍钴铝氢氧化物为反应底物，在少量无机氧化剂存在下，在氧气氛中煅烧，制得锂离子电池高镍三元正极材料。该方法可以降低制备过程中对高浓度氧气的依赖，使用低浓度氧气一方面可以节省在氧气上的成本，另一方面也降低了对煅烧设备密封性的要求，从而降低了在方面的成本，同时，用该方法制得的锂离子电池高镍三元正极材料比普通方法制得的锂离子电池高镍三元正极材料具有更好的循环性能和更高的比容量。
根据上述，现有方案中用于锂电池的高镍三元正极材料存在循环性能差，高温性能较差等缺陷，而导致锂电池在深度充放电过程中造成的容量损失严重，循环形成差，影响了安全性能和稳定性能。
发明内容
针对目前应用较广的锂电池高镍三元正极材料存在环性能差，高温性能较差，锂电池在深度充放电过程中造成的容量损失严重，循环形成差，安全性低，稳定性差等问题，本发明提出一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法，从而显著改善了高镍三元整机材料的循环性能和高温性能，并且保证了锂电池的容量，使用安全性和稳定性好。
本发明涉及的具体技术方案如下：
一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将40~50重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将50~60重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应10~20min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出40~50min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；
（2）将步骤（1）制得的25~30重量份含镍、铬的铵配合物加入1~3重量份氧化助剂后球磨30~35min，接着加入8~12重量份钴源和7~11重量份锰源继续球磨30~35min，得到混合粉体，然后与2~4重量份沉淀剂共同加入到40~57重量份去离子水中，搅拌反应30~40min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；
（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在800~850℃下预烧5~6h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取50~55重量份的铬掺杂的NCM粉体与45~50重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料。
优选的，步骤（1）所述含有四价铬的无机盐为（MgNi）2Si1-xCrxO4，其中镍、铬的摩尔比例为9:1~10:1。
优选的，步骤（2）所述氧化助剂为过氧化氢、过氧乙酸、次氯酸钠、过碳酸钠、溴或碘中的至少一种。
优选的，步骤（2）所述钴源为氯化钴、溴化钴、碘化钴、硝酸钴或硫酸钴中的至少一种。
优选的，步骤（2）所述锰源为碳酸锰、硫酸锰、锰酸钾或高锰酸钾中的至少一种。
优选的，步骤（2）所述球磨可采用卧式球磨机、柜式球磨机或行星式球磨机中的一种，球磨转速为250~300r/min。
优选的，步骤（2）所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化铁、氢氧化镁或碳酸钾中的至少一种。
优选的，步骤（3）所述粉末状锂源为高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟合砷酸锂、三氟甲磺酸锂或二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种粉碎研磨得到的粉体，粉末状锂源的粒径为2~8μm。
优选的，步骤（3）所述富氧固相烧结的富氧率为10~15%，烧结温度为850~900℃，烧结时间为11~12h。
本发明还提供一种上述制备方法制备得到的铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料。
将含有四价铬的无机盐作为原料，浸入熔融氢氧化钠，反应一段时间后冷却，加入水溶液浸出过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，获得含镍、铬的铵配合物，滤渣加入氧化助剂球磨后，加入钴源和锰源继续球磨，通过共沉淀法配置出铬掺杂的NCM前驱体，将前驱体通过预烧、粉碎、研磨、筛分后的粉体与粉末状锂源混合进行富氧固相烧结，获得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料。该方法通过四价铬与三价镍的半径接近，在前驱体中形成镍-铬混排，稳定镍层结构，防止锂离子深度脱嵌引起的镍离子过氧化从晶格中脱离，同时，由于四价铬不稳定，在烧结中歧化为+3/+6价混合价态，可以抑制Ni3+被氧化为Ni4+从晶格中脱出。
本发明提供了一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、提出以四价铬掺杂NCM前驱体并富氧固相烧结制备铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的方法。
2、通过四价铬与三价镍形成稳定镍层结构，同时使得四价铬在烧结中歧化价混合价态，有效抑制了镍离子过氧化从晶格中脱离的问题，制得的高镍三元正极材料的循环性能好，高温性能佳。
3、本发明制得的高镍三元正极材料用于锂电池时，锂电池容量损失小，安全性和稳定性好，具有极好的应用前景。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
制备过程为：
（1）将45重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将55重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应15min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出45min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；含有四价铬的无机盐为（MgNi）2Si0.8Cr0.2O4；
（2）将步骤（1）制得的27重量份含镍、铬的铵配合物加入2重量份氧化助剂后球磨32min，接着加入10重量份钴源和10重量份锰源继续球磨32min，得到混合粉体，然后与3重量份沉淀剂共同加入到48重量份去离子水中，搅拌反应35min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；氧化助剂为过氧化氢；钴源为氯化钴；锰源为碳酸锰；球磨采用卧式球磨机，球磨转速为280r/min；沉淀剂为碳酸钠；
（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在830℃下预烧5.5h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取53重量份的铬掺杂的NCM粉体与47重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料；粉末状锂源为高氯酸锂粉碎研磨得到的粉体，平均颗粒粒径为6μm；富氧固相烧结的富氧率为13%，烧结温度为880℃，烧结时间为11.5h。
测试方法：
将实施例1制得的高镍三元正极材料与聚偏二氟乙烯按质量比9:1混合，研磨成浆料，涂覆在铝箔上，在60℃真空干燥箱中干燥24h，取出，剪裁成正电极片，即可得锂电池正极片；以上述方法制备的正极片为正极，以金属锂片为负极，加入电解液，制造得到锂电池，采用电池容量测试仪测定电池容量，计算比容量，表征正极材料的容量性能；
将上述方法制得的锂电池，在1C情况下循环200次，测定容量变化值，计算容量保持率，表征其深度放电时的容量损失特性,如表1所示。
实施例2
制备过程为：
（1）将40重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将60重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应10min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出40min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；含有四价铬的无机盐为（MgNi）2Si0.8Cr0.2O4；
（2）将步骤（1）制得的25重量份含镍、铬的铵配合物加入1重量份氧化助剂后球磨30min，接着加入~12重量份钴源和7重量份锰源继续球磨30min，得到混合粉体，然后与2重量份沉淀剂共同加入到57重量份去离子水中，搅拌反应30min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；氧化助剂为过氧乙酸；钴源为溴化钴；锰源为硫酸锰；球磨采用柜式球磨机，球磨转速为250r/min；沉淀剂为碳酸氢钠；
（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在800℃下预烧6h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取50重量份的铬掺杂的NCM粉体与50重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料；粉末状锂源为六氟磷酸锂粉碎研磨得到的粉体，平均颗粒粒径为3μm；富氧固相烧结的富氧率为10%，烧结温度为850℃，烧结时间为12h。
测试方法：
将实施例2制得的高镍三元正极材料与聚偏二氟乙烯按质量比9:1混合，研磨成浆料，涂覆在铝箔上，在60℃真空干燥箱中干燥24h，取出，剪裁成正电极片，即可得锂电池正极片；以上述方法制备的正极片为正极，以金属锂片为负极，加入电解液，制造得到锂电池，采用电池容量测试仪测定电池容量，计算比容量，表征正极材料的容量性能；
将上述方法制得的锂电池，在1C情况下循环200次，测定容量变化值，计算容量保持率，表征其深度放电时的容量损失特性,如表1所示。
实施例3
制备过程为：
（1）将50重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将50重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应20min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出50min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；含有四价铬的无机盐为（MgNi）2Si0.8Cr0.2O4；
（2）将步骤（1）制得的30重量份含镍、铬的铵配合物加入3重量份氧化助剂后球磨35min，接着加入12重量份钴源和11重量份锰源继续球磨35min，得到混合粉体，然后与4重量份沉淀剂共同加入到40~重量份去离子水中，搅拌反应40min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；氧化助剂为次氯酸钠；钴源为碘化钴；锰源为锰酸钾；球磨采用行星式球磨机，球磨转速为300r/min；沉淀剂为氢氧化铁；
（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在850℃下预烧5h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取55重量份的铬掺杂的NCM粉体与45重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料；粉末状锂源为四氟硼酸锂粉碎研磨得到的粉体，平均颗粒粒径为8μm；富氧固相烧结的富氧率为15%，烧结温度为900℃，烧结时间为11h。
测试方法：
将实施例3制得的高镍三元正极材料与聚偏二氟乙烯按质量比9:1混合，研磨成浆料，涂覆在铝箔上，在60℃真空干燥箱中干燥24h，取出，剪裁成正电极片，即可得锂电池正极片；以上述方法制备的正极片为正极，以金属锂片为负极，加入电解液，制造得到锂电池，采用电池容量测试仪测定电池容量，计算比容量，表征正极材料的容量性能；
将上述方法制得的锂电池，在1C情况下循环200次，测定容量变化值，计算容量保持率，表征其深度放电时的容量损失特性,如表1所示。
实施例4
制备过程为：
（1）将42重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将58重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应12min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出42min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；含有四价铬的无机盐为（MgNi）2Si0.8Cr0.2O4；
（2）将步骤（1）制得的26重量份含镍、铬的铵配合物加入1重量份氧化助剂后球磨31min，接着加入9重量份钴源和8重量份锰源继续球磨35min，得到混合粉体，然后与2重量份沉淀剂共同加入到54重量份去离子水中，搅拌反应32min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；氧化助剂为过碳酸钠；钴源为硝酸钴；锰源为高锰酸钾；球磨采用卧式球磨机，球磨转速为260r/min；沉淀剂为氢氧化镁；
（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在810℃下预6h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取52重量份的铬掺杂的NCM粉体与48重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料；粉末状锂源为六氟合砷酸锂粉碎研磨得到的粉体，平均颗粒粒径为4μm；富氧固相烧结的富氧率为11%，烧结温度为860℃，烧结时间为12h。
测试方法：
将实施例4制得的高镍三元正极材料与聚偏二氟乙烯按质量比9:1混合，研磨成浆料，涂覆在铝箔上，在60℃真空干燥箱中干燥24h，取出，剪裁成正电极片，即可得锂电池正极片；以上述方法制备的正极片为正极，以金属锂片为负极，加入电解液，制造得到锂电池，采用电池容量测试仪测定电池容量，计算比容量，表征正极材料的容量性能；
将上述方法制得的锂电池，在1C情况下循环200次，测定容量变化值，计算容量保持率，表征其深度放电时的容量损失特性,如表1所示。
实施例5
制备过程为：
（1）将47重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将53重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应18min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出49min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；含有四价铬的无机盐为（MgNi）2Si0.8Cr0.2O4；
（2）将步骤（1）制得的28重量份含镍、铬的铵配合物加入3重量份氧化助剂后球磨34min，接着加入11重量份钴源和10重量份锰源继续球磨34min，得到混合粉体，然后与4重量份沉淀剂共同加入到44重量份去离子水中，搅拌反应34min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；氧化助剂为溴；钴源为硫酸钴；锰源为碳酸锰；球磨采用柜式球磨机，球磨转速为280r/min；沉淀剂为碳酸钾；
（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在840℃下预烧5h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取54重量份的铬掺杂的NCM粉体与46重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料；粉末状锂源为三氟甲磺酸锂粉碎研磨得到的粉体，平均颗粒粒径为7μm；富氧固相烧结的富氧率为14%，烧结温度为890℃，烧结时间为11h。
测试方法：
将实施例5制得的高镍三元正极材料与聚偏二氟乙烯按质量比9:1混合，研磨成浆料，涂覆在铝箔上，在60℃真空干燥箱中干燥24h，取出，剪裁成正电极片，即可得锂电池正极片；以上述方法制备的正极片为正极，以金属锂片为负极，加入电解液，制造得到锂电池，采用电池容量测试仪测定电池容量，计算比容量，表征正极材料的容量性能；
将上述方法制得的锂电池，在1C情况下循环200次，测定容量变化值，计算容量保持率，表征其深度放电时的容量损失特性,如表1所示。
实施例6
制备过程为：
（1）将46重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将54重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应16min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出45min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；含有四价铬的无机盐为（MgNi）2Si0.8Cr0.2O4；
（2）将步骤（1）制得的27重量份含镍、铬的铵配合物加入2重量份氧化助剂后球磨32min，接着加入10重量份钴源和9重量份锰源继续球磨33min，得到混合粉体，然后与3重量份沉淀剂共同加入到49重量份去离子水中，搅拌反应33min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；氧化助剂为碘；钴源为氯化钴；锰源为硫酸锰；球磨采用行星式球磨机，球磨转速为290r/min；沉淀剂为碳酸钠；
（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在820℃下预烧6h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取53重量份的铬掺杂的NCM粉体与47重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料；粉末状锂源为二(三氟甲基磺酰)亚胺锂粉碎研磨得到的粉体，平均颗粒粒径为5μm；富氧固相烧结的富氧率为14%，烧结温度为880℃，烧结时间为11.5h。
测试方法：
将实施例6制得的高镍三元正极材料与聚偏二氟乙烯按质量比9:1混合，研磨成浆料，涂覆在铝箔上，在60℃真空干燥箱中干燥24h，取出，剪裁成正电极片，即可得锂电池正极片；以上述方法制备的正极片为正极，以金属锂片为负极，加入电解液，制造得到锂电池，采用电池容量测试仪测定电池容量，计算比容量，表征正极材料的容量性能；
将上述方法制得的锂电池，在1C情况下循环200次，测定容量变化值，计算容量保持率，表征其深度放电时的容量损失特性,如表1所示。
对比例1
制备过程为：
（1）将27重量份含镍的铵配合物加入2重量份氧化助剂后球磨32min，接着加入10重量份钴源和9重量份锰源继续球磨33min，得到混合粉体，然后与3重量份沉淀剂共同加入到49重量份去离子水中，搅拌反应33min，过滤、真空干燥，得到NCM前驱体；氧化助剂为碘；钴源为氯化钴；锰源为硫酸锰；球磨采用行星式球磨机，球磨转速为290r/min；沉淀剂为碳酸钠；
（2）将步骤（1）制得的NCM前驱体加入管式炉中，在820℃下预烧6h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取53重量份的NCM粉体与47重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得高镍三元锂电池正极材料；粉末状锂源为二(三氟甲基磺酰)亚胺锂粉碎研磨得到的粉体，平均颗粒粒径为5μm；富氧固相烧结的富氧率为14%，烧结温度为880℃，烧结时间为11.5h。
测试方法：
将对比例1制得的高镍三元正极材料与聚偏二氟乙烯按质量比9:1混合，研磨成浆料，涂覆在铝箔上，在60℃真空干燥箱中干燥24h，取出，剪裁成正电极片，即可得锂电池正极片；以上述方法制备的正极片为正极，以金属锂片为负极，加入电解液，制造得到锂电池，采用电池容量测试仪测定电池容量，计算比容量，表征正极材料的容量性能；
将上述方法制得的锂电池，在1C情况下循环200次，测定容量变化值，计算容量保持率，表征其深度放电时的容量损失特性,如表1所示。
表1：
性能指标 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 对比例1
1C情况下循环200次容量（mAh/g） 165 172 168 166 175 173 121
容量保持率（%） 93.4 92.8 94.4 95.2 94.5 93.8 66.8

Claims (10)

1.一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将40~50重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将50~60重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应10~20min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出40~50min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；
（2）将步骤（1）制得的25~30重量份含镍、铬的铵配合物加入1~3重量份氧化助剂后球磨30~35min，接着加入8~12重量份钴源和7~11重量份锰源继续球磨30~35min，得到混合粉体，然后与2~4重量份沉淀剂共同加入到40~57重量份去离子水中，搅拌反应30~40min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；
（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在800~850℃下预烧5~6h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取50~55重量份的铬掺杂的NCM粉体与45~50重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料。
2.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述含有四价铬的无机盐为（MgNi）2Si1-xCrxO4，其中镍、铬的摩尔比例为9:1~10:1。
3.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述氧化助剂为过氧化氢、过氧乙酸、次氯酸钠、过碳酸钠、溴或碘中的至少一种。
4.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述钴源为氯化钴、溴化钴、碘化钴、硝酸钴或硫酸钴中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述锰源为碳酸锰、硫酸锰、锰酸钾或高锰酸钾中的至少一种。
6.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述球磨为卧式球磨机、柜式球磨机或行星式球磨机中的一种，球磨转速为250~300r/min。
7.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化铁、氢氧化镁或碳酸钾中的至少一种。
8.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述粉末状锂源为高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟合砷酸锂、三氟甲磺酸锂或二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种粉碎研磨得到的粉体，粉末状锂源的粒径为2~8μm。
9.根据权利要求1所述一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述富氧固相烧结的富氧率为10~15%，烧结温度为850~900℃，烧结时间为11~12h。
10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料。
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