CN113178573A - 一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料及制备方法 - Google Patents

一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料及制备方法；制备方法包括：将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰形成的混合溶液搅拌至完全反应，将固体物洗涤干燥，即得NCM前驱体粉末；将NCM前驱体粉末、碳酸锂和硅酸镁锂加热搅拌，在200~300℃下预烧，在流化床中进行烧结，同时氟化氢和氩对粉料进行反吹，过滤即得具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料。本发明解决现有技术中锂电池正极材料球形化控制差、过渡金属元素溶出的问题。上述制备方法制备得到的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料具有较好的球形化形貌，氟化锂作为包覆层可以有效提高电池的循环性能。

Description

一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料及制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料及制备方法。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。锂离子电池正极材料一般为锰酸锂，钴酸锂，镍钴锰酸锂材料。正极材料占有较大比例，因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。
随着锂离子电池技术的不断突破，电池的正负极材料容量逐渐增加，有望在2020年前达到300Wh/kg的国家标准。目前磷酸铁锂与三元正极材料已经进入商业化阶段，并广泛应用于新能源汽车、储能、小型电器等行业。
传统锂电池的正极材料的微纳米级颗粒在合成和处理过程中难以有效保持球形，从而影响正极浆料在涂布、粘接和压制中的流动性，降低材料的振实密度和容量。同时正极材料中过渡金属元素的溶出会严重影响电池的循环性能，传统锂电池的正极材料SEI膜为包覆在材料的宏观表面，难以抑制正极材料内部过渡金属元素向表层迁移并通过SEI膜向电解液中渗透。
专利CN101638226B提出球形磷酸铁锂的制备方法，解决了现有磷酸铁锂的制备方法制成的磷酸铁锂振实密度低、导电率低、形状不规则、性能不稳定，后期加工亲和力差等的问题。本球形磷酸铁锂的制备方法，包括以下步骤：A、制备磷酸铁锂粉末；B、制备球形磷酸铁锂。本球形磷酸铁锂制备方法的工艺流程简单、生产成本低、适合大规模生产。本发明制备的球形磷酸铁锂颗粒度小、振实密度大，室温下首次放电比容量高。只采用一次性烧结基本成型，从而减少工艺流程，采用后续再加工的成球处理，制成的成品为正球形磷酸铁锂，更适合于后期加工，所得到的正球形磷酸铁锂粒径较小，在制备锂电池时更容易涂布，而且亲和性更好，涂布不易开裂。然而这种方法需要额外加入球化工艺，增加了生产成本。
专利CN111170375A提出一种三元正极材料前驱体及其制备方法，所述方法包含：1）将硫酸镍水溶液、硫酸钴水溶液和硫酸锰水溶液混合，且硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰的摩尔比为（1~9）：（0.5~5）：（0.5~5），得到混合金属盐溶液；2）在惰性气氛中，将混合金属盐溶液与沉淀剂、络合剂滴加混合后进行反应，产生沉淀物；3）当沉淀物的D50达到5~15um时，通入含有氧气的气体，使沉淀物的表面上发生氧化反应，通入气体直至沉淀物的比表面积达到5~20m2/g后停止，将氧化反应后的体系进行固液分离，得到三元正极材料前驱体。上述前驱体的制备工艺复杂，能耗高、工艺耗时长。
专利CN109835956A提出一种锂离子电池正极材料的制备方法及其应用，基于高分子模板的模板法，高分子模板的形貌为球状、棒状、花簇状中的一种或多种。制备方法为首先通过改变形貌控制剂的种类和加入量合成不同的高分子模板，后续将高分子模板加入到三元材料的制备过程中。球形的模板合成的材料孔径分布均匀，形貌较好，采用该材料制备出的正极浆料均匀。然而这种方法合成需要大量的有机模板，既不经济也不环保。
因此，针对锂电池球形化颗粒的制备和性能的优化具有十分重要的实际意义。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，用于解决现有技术中锂电池正极材料球形化控制差、过渡金属元素溶出的问题，同时，本发明还将提供氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料。具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料具有较好的球形化形貌，氟化锂作为包覆层可以有效降低正极材料在反应过程中出现的过渡金属溶出的问题，从而有效提高电池的循环性能。
为实现上述目的及其他相关目的，
本发明的第一方面，提供一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，所述包括如下步骤：
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰加入溶剂中形成混合溶液，将混合溶液的pH调节至11~12，继续搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤干燥，即得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂混合加入溶剂中，再加入硅酸镁锂后加热搅拌，过滤分离，在200~300℃下预烧1~2h形成粉料，粉料输送至温度为700~800℃流化床中进行烧结，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体对粉料进行反吹，过筛即得具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料。
上述制备方法通过NCM前驱体粉末与锂盐混合预烧形成粉料后，将粉料在少量氟化氢下在流化床中粉碎烧结，获得表面改性处理的均匀球状正极材料颗粒，从而可以提高球形化锂电池正极材料的循环性能。
由于硅酸镁锂具有较好的触变性能，在流化床中烧结过程中可以使颗粒形成更加均匀的球形结构，从而避免额外加入球化工艺，降低了生产成本。
NCM前驱体粉末/碳酸锂和硅酸镁锂进行预烧的目的是使NCM前驱体与碳酸锂初步复合，同时使硅酸镁锂包覆NCM前驱体与碳酸锂的复合粉末。
在粉料进行固体流态化处理的同时，氟化氢和氩气形成的反吹气体对粉料进行反吹，使固体颗粒表面被HF反应，从而形成氟化物包覆的正极材料颗粒。
上述制备方法制备得到的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料具有较好的球形化形貌，在生成氟化锂作为包覆层可以有效降低正极材料在反应过程中出现的过渡金属溶出的问题，从而有效提高电池的循环性能。
于本发明的一实施例中，所述流化床的底部安装有热气进气管，所述流化床的侧面安装有若干个高压喷嘴，所述流化床的顶部安装有反吹气体进气管和出料管，所述高压喷嘴与所述出料管之间安装有过滤器。
上述流化床的顶部设置有反吹气体进气管、底部设置有热气进气管，从而实现热气和反吹气体相对运动，从而更利于固体颗粒表面被HF反应，从而形成氟化物包覆的正极材料颗粒。
于本发明的一实施例中，所述粉料的固体流态化的具体过程为：将粉料从高压喷嘴输送至温度为700~800℃流化床腔体中，热气从热气进气管进入流化床腔体中，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体从反吹气体进气管进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器过滤，收集从出料管排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可。
于本发明的一实施例中，所述步骤一中硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的摩尔比依次为（50~55）：（20~25）：（30~35）；
所述步骤二中NCM前驱体粉末、碳酸锂、硅酸镁锂、溶剂的质量比依次为（10~20）：（6~15）：（1~3）：（100~200）。
NCM前驱体粉末为镍钴锰的氢氧化物。
未完全反应的碳酸锂在后期烧结过程中形成氟化锂包覆层，预先构建SEI膜的无机锂层，减少工艺中循环容量的衰减。
于本发明的一实施例中，所述步骤一中硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的摩尔比依次为（52~55）：（20~22）：（30~33）；
所述步骤二中NCM前驱体粉末 、碳酸锂、硅酸镁锂、溶剂的质量比依次为（14~18）：（8~12）：（1~3）：（100~200）。
于本发明的一实施例中，所述步骤一和步骤二中的溶剂均为去离子水。步骤一中采用过量去离子水。
于本发明的一实施例中，所述步骤一中pH调节过程为：向混合溶液中逐渐加入氨水溶液调节溶液pH至11~12，即可；
所述步骤二中加热搅拌具体为：在40~60℃下水浴加热搅拌20~40min。
在40~60℃下进行水浴加热，其目的是使硅酸镁锂凝胶化并吸附NCM前驱体和碳酸锂粉末。
于本发明的一实施例中，所述步骤一中干燥的温度为75~85℃；所述反吹气体中氟化氢和氩气的流量比例为（1~4）：100。
于本发明的一实施例中，所述步骤一中干燥的温度为80℃；所述反吹气体中氟化氢和氩气的流量比例为（2~4）：100。
本发明的第二方面，提供一种锂电池的正极材料为上述具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料。
本发明的一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料及制备方法，具有以下有益效果：
1、通过NCM前驱体粉末与锂盐混合预烧形成粉料后，将粉料在少量氟化氢下在流化床中粉碎烧结，获得表面改性处理的均匀球状正极材料颗粒，从而可以提高球形化锂电池正极材料的循环性能。
2、由于硅酸镁锂具有较好的触变性能，在流化床中烧结过程中可以使颗粒形成更加均匀的球形结构，从而避免额外加入球化工艺，降低了生产成本。
3、NCM前驱体粉末/碳酸锂和硅酸镁锂进行预烧的目的是使NCM前驱体与碳酸锂初步复合，同时使硅酸镁锂包覆NCM前驱体与碳酸锂的复合粉末。
4、在粉料进行固体流态化处理的同时，氟化氢和氩气形成的反吹气体对粉料进行反吹，使固体颗粒表面被HF反应，从而形成氟化物包覆的正极材料颗粒。
5、制备得到的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料具有较好的球形化形貌，生成氟化锂作为包覆层可以有效降低正极材料在反应过程中出现的过渡金属溶出的问题，从而有效提高电池的循环性能。
附图说明
图1为本发明采用的流化床的示意图；1-反吹气体进气管，2-高压喷嘴，3-热气进气管，4-过滤器，5-出料管。
图2为实施例6制备得到的正极样品的显微照片。
图3为对比例1制备得到的正极样品的显微照片。
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
一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，所述包括如下步骤：
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照摩尔比依次为（50：20：30）加入过量去离子水中形成混合溶液，向混合溶液中缓慢加入氨水溶液调节溶液pH至11，保持机械搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤，在78℃真空烘箱中干燥，获得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂分散在去离子水中，再加入少量硅酸镁锂后在45℃下水浴加热搅拌30min，过滤分离，置于真空炉中并在220℃下预烧2h形成粉料，之后，如附图1所示，将粉料从高压喷嘴2输送至温度为720℃流化床腔体中，热气从热气进气管3进入流化床腔体中，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体从反吹气体进气管1进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器4过滤，收集从出料管5排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可；其中，NCM前驱体粉末、碳酸锂、硅酸镁锂、去离子水的质量比依次为10：6：1：110，氟化氢和氩气的流量比例为2：100。
具体地，所述流化床的底部安装有热气进气管3，所述流化床的侧面安装有若干个高压喷嘴2，所述流化床的顶部安装有反吹气体进气管1和出料管5，所述高压喷嘴2与所述出料管5之间安装有过滤器4。
实施例2
一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，所述包括如下步骤：
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照摩尔比依次为（55：25：35）加入过量去离子水中形成混合溶液，向混合溶液中缓慢加入氨水溶液调节溶液pH至12，保持机械搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤，在83℃真空烘箱中干燥，获得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂分散在去离子水中，再加入少量硅酸镁锂后在50℃下水浴加热搅拌30min，过滤分离，置于真空炉中并在300℃下预烧1h形成粉料，之后，如附图1所示，将粉料从高压喷嘴2输送至温度为800℃流化床腔体中，热气从热气进气管3进入流化床腔体中，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体从反吹气体进气管1进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器4过滤，收集从出料管5排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可；其中，NCM前驱体粉末、碳酸锂、硅酸镁锂、去离子水的质量比依次为20：15：3：200，氟化氢和氩气的流量比例为4：100。
实施例3
一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，所述包括如下步骤：
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照摩尔比依次为（52：20：30）加入过量去离子水中形成混合溶液，向混合溶液中缓慢加入氨水溶液调节溶液pH至12，保持机械搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤，在80℃真空烘箱中干燥，获得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂分散在去离子水中，再加入少量硅酸镁锂后在50℃下水浴加热搅拌30min，过滤分离，置于真空炉中并在250℃下预烧2h形成粉料，之后，如附图1所示，将粉料从高压喷嘴2输送至温度为750℃流化床腔体中，热气从热气进气管3进入流化床腔体中，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体从反吹气体进气管1进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器4过滤，收集从出料管5排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可；其中，NCM前驱体粉末、碳酸锂、硅酸镁锂、去离子水的质量比依次为14：8：2：150，氟化氢和氩气的流量比例为3：100。
实施例4
一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，所述包括如下步骤：
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照摩尔比依次为（55：22：33）加入过量去离子水中形成混合溶液，向混合溶液中缓慢加入氨水溶液调节溶液pH至12，保持机械搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤，在80℃真空烘箱中干燥，获得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂分散在去离子水中，再加入少量硅酸镁锂后在50℃下水浴加热搅拌30min，过滤分离，置于真空炉中并在250℃下预烧2h形成粉料，之后，如附图1所示，将粉料从高压喷嘴2输送至温度为750℃流化床腔体中，热气从热气进气管3进入流化床腔体中，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体从反吹气体进气管1进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器4过滤，收集从出料管5排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可；其中，NCM前驱体粉末、碳酸锂、硅酸镁锂、去离子水的质量比依次为18：12：3：150，氟化氢和氩气的流量比例为3：100。
实施例5
一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，所述包括如下步骤：
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照摩尔比依次为（54：22：33）加入过量去离子水中形成混合溶液，向混合溶液中缓慢加入氨水溶液调节溶液pH至12，保持机械搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤，在80℃真空烘箱中干燥，获得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂分散在去离子水中，再加入少量硅酸镁锂后在50℃下水浴加热搅拌30min，过滤分离，置于真空炉中并在250℃下预烧2h形成粉料，之后，如附图1所示，将粉料从高压喷嘴2输送至温度为750℃流化床腔体中，热气从热气进气管3进入流化床腔体中，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体从反吹气体进气管1进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器4过滤，收集从出料管5排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可；其中，NCM前驱体粉末、碳酸锂、硅酸镁锂、去离子水的质量比依次为16：12：3：150，氟化氢和氩气的流量比例为3：100。
实施例6
一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，所述包括如下步骤：
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照摩尔比依次为（53：22：33）加入过量去离子水中形成混合溶液，向混合溶液中缓慢加入氨水溶液调节溶液pH至12，保持机械搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤，在80℃真空烘箱中干燥，获得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂分散在去离子水中，再加入少量硅酸镁锂后在50℃下水浴加热搅拌30min，过滤分离，置于真空炉中并在250℃下预烧2h形成粉料，之后，如附图1所示，将粉料从高压喷嘴2输送至温度为750℃流化床腔体中，热气从热气进气管3进入流化床腔体中，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体从反吹气体进气管1进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器4过滤，收集从出料管5排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可；其中，NCM前驱体粉末、碳酸锂、硅酸镁锂、去离子水的质量比依次为17：11：3：160，氟化氢和氩气的流量比例为3：100。
对比例1
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照摩尔比依次为（53：22：33）加入过量去离子水中形成混合溶液，向混合溶液中缓慢加入氨水溶液调节溶液pH至12，保持机械搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤，在80℃真空烘箱中干燥，获得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂分散均匀后从高压喷嘴输送至温度为750℃流化床腔体中，热气从热气进气管进入流化床腔体中，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体从反吹气体进气管进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器过滤，收集从出料管排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可；其中，NCM前驱体粉末、碳酸锂、去离子水的质量比依次为17：11：160，氟化氢和氩气的流量比例为3：100。
对比例 1与实施例6的区别在于：对比例1不使用硅酸镁锂凝胶进行包覆，而是直接将NCM前驱体与碳酸锂混合后喷入流化床。
对比例2
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照摩尔比依次为（53：22：33）加入过量去离子水中形成混合溶液，向混合溶液中缓慢加入氨水溶液调节溶液pH至12，保持机械搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤，在80℃真空烘箱中干燥，获得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂分散在去离子水中，再加入少量硅酸镁锂后在50℃下水浴加热搅拌30min，过滤分离，置于真空炉中并在250℃下预烧2h形成粉料，之后将粉料从高压喷嘴输送至温度为750℃流化床腔体中，热气从热气进气管进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器过滤，收集从出料管排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可；其中，NCM前驱体粉末、碳酸锂、硅酸镁锂、去离子水的质量比依次为17：11：3：160。
对比例2与实施例6的区别在于：对比例2在流化床处理工艺中不加入氟化氢气体进行反吹。
将实施例1~实施例6以及对比例1~对比例2制备得到的锂电池球形正极材料分别与PVDF、Super-P按照8：1：1的质量比例混合后，再加入NMP溶剂中配置为浆料，涂布于铝箔表面烘干作为正极片，锂片作为负极片，六氟磷酸锂/碳酸乙烯酯作为电解液，celgard2400作为隔膜，组装为CR2032扣式电池，使用新威电池测试仪对电池进行循环性能测试，在0.5C下循环100圈，测试电池的循环性能。测试结果如表1所示。
表格1
测试项目 初始放电容量（mAh/g） 首次循环效率（%） 50圈容量损失（%） 100圈容量损失（%）
实施例1 168.5 93.5 2.29 3.96
实施例2 168.7 93.6 2.28 3.95
实施例3 168.8 93.6 2.28 3.93
实施例4 168.7 93.7 2.26 3.94
实施例5 168.8 93.8 2.27 3.94
实施例6 168.9 93.8 2.26 3.93
对比例1 166.8 91.3 5.38 9.16
对比例2 157.3 87.6 4.37 7.47
从表格1中可知，实施例1~实施例6的初始容量和循环性能都高于对比例1和对比例2。对比例1由于引入氟化锂包覆层，其初始容量优于对比例2，但未加入硅酸镁锂作为表层缓冲，所以在流化床烧结过程中，颗粒表面由于摩擦碰撞导致颗粒形貌呈不规则形状，导致其循环容量较差。对比例2的结构具有明显球形，因此其循环容量优于对比例1，但是未加入氟化氢气体反吹，导致其表面未进行氟化锂包覆改性，因此在首次循环过程中形成SEI膜会消耗较多锂离子，导致其首次循环效率较差。
图2为本发明实施例6制备得到的正极样品的显微照片，颗粒表现为球形；图3为对比例1制备得到的正极样品的显微照片，球形较差。
综上所述，本发明的制备方法制备得到的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料具有较好的球形化形貌，生成氟化锂作为包覆层可以有效降低正极材料在反应过程中出现的过渡金属溶出的问题，从而有效提高电池的循环性能。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰加入溶剂中形成混合溶液，将混合溶液的pH调节至11~12，继续搅拌至完全反应，过滤后将固体物洗涤干燥，即得NCM前驱体粉末；
步骤二、将NCM前驱体粉末和碳酸锂混合加入溶剂中，再加入硅酸镁锂后加热搅拌，过滤分离，在200~300℃下预烧1~2h形成粉料，粉料输送至温度为700~800℃流化床中进行烧结，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体对粉料进行反吹，过筛即得具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料。
2.根据权利要求1所述的一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，其特征在于：所述流化床的底部安装有热气进气管，所述流化床的侧面安装有若干个高压喷嘴，所述流化床的顶部安装有反吹气体进气管和出料管，所述高压喷嘴与所述出料管之间安装有过滤器。
3.根据权利要求1所述的一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，其特征在于：所述粉料在流化床的具体过程为：将粉料从高压喷嘴输送至温度为700~800℃流化床腔体中，热气从热气进气管进入流化床腔体中，同时氟化氢和氩气形成的反吹气体从反吹气体进气管进入流化床腔体中，粉料经过热气和反吹气体处理后，再经过滤器过滤，收集从出料管排出的具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料即可。
4.根据权利要求1所述的一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的摩尔比依次为（50~55）：（20~25）：（30~35）；
所述步骤二中NCM前驱体粉末、碳酸锂、硅酸镁锂、溶剂的质量比依次为（10~20）：（6~15）：（1~3）：（100~200）。
5.根据权利要求1所述的一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一和步骤二中的溶剂均为去离子水。
6.根据权利要求1所述的一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中pH调节过程为：向混合溶液中逐渐加入氨水溶液调节溶液pH至11~12。
7.根据权利要求1所述的一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，其特征在于：步骤二中加热搅拌具体为：在40~60℃下水浴加热搅拌20~40min。
8.根据权利要求1所述的一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料的制备方法，其特征在于：步骤二中反吹气体中氟化氢和氩气的流量比例为（1~4）：100。
9.一种具有氟化锂包覆层的锂电池球形正极材料，其特征在于：由权利要求1~8任一项所述的方法制备得到。
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