CN113388882A - 一种三元单晶材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种三元单晶材料的制备方法。该方法包括：(1)将三元523单晶前驱体、锂源、氧化锆和D50为1‑3μm的三元材料粉碎收尘料进行混合，得到混合料；(2)将步骤(1)得到的混合料进行烧结，得到三元单晶材料。该方法将三元材料收尘料作为晶种，引入到三元单晶材料的制备过程中，可以实现收尘料的回收再生，达到绿色循环生产，增大产能、提高收率；晶种的引入，不仅可以在固相烧结过程中缩短烧结周期，提高生产效率，还可以得到电化学性能好的三元单晶材料。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种三元单晶材料的制备方法。
背景技术
我国锂、钴资源稀缺，其中70％以上的锂和90％以上的钴均需要进口。因此，如何充分利用三元材料制程过程中的不合格物料，发挥其最大性能并得到电化学性能较优的正极材料是当前亟需待开发的研究方向之一。
专利申请CN201811075697.3公开了一种大粒度四氧化三钴的制备方法，该方法以一定浓度的钴溶液为钴源，氢氧化钠溶液为沉淀剂，氨水溶液为络合剂，水合肼溶液为还原剂，合成开始时，将一定量的氢氧化钴闪蒸干燥收尘料和水合肼溶液加入反应釜中，在强力搅拌下使收尘料转变为氢氧化钴晶种，然后通过一定的工艺条件，湿法合成出粒度为16～18μm的四氧化三钴前驱体产品。该方法通过加入氢氧化钴闪蒸干燥收尘料和水合肼溶液，水合肼作为还原剂，将氢氧化钴表面被氧化的物质还原，使其重新具备活性作为晶种，节省制备晶种的时间。
专利申请CN201811076694.1公开了一种小粒度四氧化三钴的制备方法。该方法以一定浓度的钴溶液为钴源，氢氧化钠溶液为沉淀剂，氨水溶液为络合剂，双氧水溶液为氧化剂，合成开始前，将一定量的氢氧化钴闪蒸干燥收尘料加入反应釜中，然后在反应釜中进行合成反应，氢氧化钴闪蒸干燥收尘料阻止了合成产物的长大，进而控制产品粒度，合成反应结束后，向反应釜中加入一定量的导电炭黑，陈化一段时间后，将物料过滤、洗涤、干燥，得到小粒度四氧化三钴前驱体产品，煅烧得到小粒度四氧化三钴产品。
上述专利申请均是在进行合成反应时，加入闪蒸干燥收尘料，通过湿法合成的方法，调节反应条件，得到不同粒度的前驱体，进而煅烧得到不同粒度的产品。诸如此类的晶种引入方法，在湿法合成前驱体的生产过程中较常见，也得到了较多应用。但是，在三元材料的生产过程中，直接干法合成进行固相烧结的过程中，通过引入晶种的方法，缩短三元材料的生产周期并得到电化学性能优良的材料的报道却很少见。
专利申请CN202011191544虽然公开了一种废旧三元多晶材料重构三元单晶材料方法。具体的，该方法将废旧三元多晶材料与有机混合溶剂混合制成浆料，超声处理后去除部分溶剂，获得废旧三元多晶材料泥浆；将废旧三元多晶材料泥浆置于滚筒混料机中进行混料，将锰酸锂晶种浆料雾化并喷雾至所述滚筒混料机，获得待修复材料；将待修复材料在空气气氛下进行多段式焙烧获得三元单晶材料。然而上述方法仍然具有许多缺点，具体的，使用二甲基乙酰胺混合乙醇、石油醚、苯甲醚等的混合有机溶剂，二甲基乙酰胺为低毒类物质，有毒有害，且污染环境；采用湿法混料、雾化喷雾方法，工艺流程较干法混料复杂；加入锰酸锂晶种对三元材料进行修复，锰酸锂材料结构不稳定、高温性能差、循环性能差、衰减快、电化学稳定性差，烧结过程中加入锰酸锂作晶种，会降低三元材料的电化学性能。
专利申请CN201910729397虽然公开了一种微米级单晶一次颗粒三元正极材料的制备工艺，该工艺将镍盐、钴盐和锰盐溶液按照x:y:z比例混合，加入络合剂氨水，加入沉淀剂氢氧化钠，混合温度为50-90℃，pH为11-13，混合后得到共沉淀物，将共沉淀物采用离心机进行固液分离，得到前驱体A；将前驱体A加锂盐，在高混机中混匀，经过热处理，得到0.1-1μm的晶种小单晶颗粒B；将晶种小单晶颗粒B加入到前驱体A中，小单晶颗粒B和前驱体A的混合重量比为1:25-1:10，同时与锂盐混合，进行固相反应，得到4μm以上单晶颗粒。然而上述工艺仍然具有许多缺点，具体的，在三元材料的制备过程中，需要预先制备得到晶种小单晶颗粒，且制备小单晶颗粒晶种的保温时间至少需要24h，烧结周期太长，工序增加、能耗增大；制备得到的单晶颗粒较大，一次颗粒尺寸4μm以上，单晶颗粒尺寸越大，其阻抗越大，会导致材料的锂离子扩散系数越小，不利于材料容量的发挥。
因此，找到一种可以取代小单晶颗粒晶种的物质，并且不影响材料的电化学性能，将其引入到三元材料的制备过程中，是目前三元材料制备方法研究的重要方向之一。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的三元材料电化学性能差，制备工艺复杂、烧结周期长、材料单晶形态差，以及三元材料收尘料无法资源化利用等问题，提供一种三元单晶材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种三元单晶材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将三元523单晶前驱体、锂源、氧化锆和D50为1-3μm的三元材料粉碎收尘料进行混合，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料进行烧结，得到三元单晶材料；
其中，在步骤(1)中，锂源中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为(1-1.06):1；所述混合料中含有5-15重量％的三元材料粉碎收尘料和0.15-0.25重量％的锆元素。
优选地，在步骤(1)中，所述锂源为碳酸锂。
优选地，在步骤(1)中，所述三元材料粉碎收尘料为三元多晶材料粉碎收尘料和/或三元单晶材料粉碎收尘料。
优选地，所述三元多晶材料粉碎收尘料的制备过程为：通过机械磨将三元多晶材料进行粉碎处理，分级频率为10-30Hz；
优选地，制备所述三元多晶材料的前驱体的Dmin＜1μm。
优选地，所述三元单晶材料粉碎收尘料的制备过程为：通过气流磨将三元单晶材料进行粉碎处理，分级频率为20-40Hz。
优选地，在步骤(2)中，所述烧结的气氛为空气。
优选地，在步骤(2)中，所述烧结在马弗炉中进行。
优选地，在步骤(2)中，所述烧结的具体过程为：以1-5℃/min升温速率升到600-800℃煅烧2-4h，继续以1-4℃/min升温速率升到920-950℃煅烧6-8h。
优选地，所述步骤(2)还包括将烧结得到的物料进行实验室微型气流磨粉碎。
优选地，所述气流磨粉碎的分级频率为90-110Hz。
在本发明中，将三元材料收尘料作为晶种，引入到三元单晶材料的制备过程中，可以实现收尘料的回收再生，达到绿色循环生产，增大产能、提高收率；晶种的引入，不仅可以在固相烧结过程中缩短烧结周期、提高生产效率，还可以得到电化学性能好的三元单晶材料。本发明所述的方法，制备工艺简单、易于操作，使用颗粒较小的收尘料，制备得到颗粒圆润光滑、颗粒大小一致性好的三元单晶材料，其D50在3.5-5.0μm，电化学性能好，0.1C放电比容量达到180mAh/g以上，循环性能较好。
附图说明
图1是实施例1中使用的三元多晶材料收尘料的SEM图；
图2是实施例2中使用的三元单晶材料收尘料的SEM图；
图3是实施例1制得的三元单晶材料的SEM图；
图4是实施例2制得的三元单晶材料的SEM图；
图5是对比例1制得的三元单晶材料的SEM图；
图6是对比例2制得的三元单晶材料的SEM图；
图7是实施例1和对比例1制得的三元单晶材料的扣电0.1C放电比容量对比图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种三元单晶材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将三元523单晶前驱体、锂源、氧化锆和D50为1-3μm的三元材料粉碎收尘料进行混合，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料进行烧结，得到三元单晶材料；
其中，在步骤(1)中，锂源中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为(1-1.06):1；所述混合料中含有5-15重量％的三元材料粉碎收尘料和0.15-0.25重量％的锆元素。
在本发明中，所使用的三元523单晶前驱体的化学式为Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2。
在本发明中，在优选的实施方式中，所使用的三元材料粉碎收尘料中的三元材料镍钴锰摩尔比与步骤(1)中所使用的前驱体中镍钴锰摩尔比相同。加入三元材料收尘料，在烧结的过程中，可以取代固相烧结中新晶核形成的过程，以三元材料收尘料作为晶种，将晶种作为晶粒生长的晶核，从而使得晶核能够在较短生长时间内长大，缩短了烧结周期，提高了生产效率。
在本发明中，加入的收尘料颗粒较小，扩散阻抗小，锂离子扩散系数大，容量较易发挥，作为晶种引入，其较高的容量可以更加容易助熔得到性能更好的单晶材料。
在本发明中，所述三元材料收尘料的化学式为：Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2。将三元材料粉碎后，会产生粒度合格的物料和微细粉尘，所述微细粉尘即三元材料粉碎收尘料，将其使用到三元材料的制备过程中，可以实现收尘料的回收再生。
在优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述三元材料粉碎收尘料为三元多晶材料粉碎收尘料和/或三元单晶材料粉碎收尘料。
在本发明中，所述三元多晶材料粉碎收尘料的制备过程为：通过机械磨将三元多晶材料进行粉碎处理，分级频率为10-30Hz。在具体的实施方式中，所述三元多晶材料粉碎收尘料的制备过程为：通过机械磨对三元多晶材料进行粉碎处理，分级频率在10-30Hz范围，经过分级轮，粒度合格的物料被旋风收集器收集，微细粉尘则由袋式除尘器捕集得到。当袋式除尘器捕集到一定重量粉料，就可以取出，作为本发明的三元多晶材料粉碎收尘料使用。
在本发明中，所述三元多晶材料粉碎收尘料由使用Dmin＜1μm的三元多晶前驱体制得的三元多晶材料通过粉碎得到。只有制备三元多晶材料的前驱体的Dmin＜1μm时，才可以得到D50在1-3μm的三元多晶材料粉碎收尘料，才能应用于本发明。
在本发明中，所述三元单晶材料粉碎收尘料的制备过程为：通过气流磨将三元单晶材料进行粉碎处理，分级频率为20-40Hz。在具体的实施方式中，所述三元单晶材料粉碎收尘料的制备过程为：通过气流磨对三元单晶材料进行粉碎处理，分级频率在20-40Hz范围，经过分级轮，粒度合格的物料被旋风收集器收集，微细粉尘则由袋式除尘器捕集得到。当袋式除尘器捕集到一定重量粉料，就可以取出，作为本发明的三元单晶材料粉碎收尘料使用。
在具体的实施方式中，在步骤(1)中，锂源中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比可以为1:1、1.01:1、1.02:1、1.03:1、1.04:1、1.05:1或1.06:1。
在具体的实施方式中，在步骤(1)中，所述混合料中三元材料粉碎收尘料的含量可以为5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％或15重量％。
在具体的实施方式中，在步骤(1)中，混合料中锆元素的含量可以为0.15重量％、0.16重量％、0.17重量％、0.18重量％、0.19重量％、0.2重量％、0.21重量％、0.22重量％、0.23重量％、0.24重量％或0.25重量％。
在优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述锂源为碳酸锂。
在优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述混合在高混机中进行。
在优选的实施方式中，在步骤(2)中，所述烧结的气氛为空气。
在优选的实施方式中，在步骤(2)中，所述烧结在马弗炉中进行。
在优选的实施方式中，在步骤(2)中，所述烧结的具体过程为：以1-5℃/min升温速率升到600-800℃煅烧2-4h，具体的，升温速率可以为1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min或5℃/min，煅烧温度可以为600℃、650℃、700℃、750℃或800℃，煅烧时间可以为2h、3h或4h；继续以1-4℃/min升温速率升到920-950℃煅烧6-8h，具体的，升温速率可以为1℃/min、2℃/min、3℃/min或4℃/min，煅烧温度可以为920℃、930℃、940℃或950℃，煅烧时间可以为6h、6.5h、7h、7.5h或8h。
在优选的实施方式中，所述步骤(2)还包括将烧结得到的物料进行实验室微型气流磨粉碎。
进一步优选地，所述气流磨粉碎的分级频率为90-110Hz。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不局限于此。实施例和对比例所用的三元前驱体均购自于中伟新材料公司。
实施例1
(1)将三元523单晶前驱体、碳酸锂、氧化锆和三元多晶材料(三元多晶材料前驱体的Dmin为0.79μm)粉碎收尘料在高混机中进行混合，得到混合料；其中，碳酸锂中的锂元素与三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为1.06:1，混合料中含有0.2重量％的锆元素和5重量％的三元多晶粉碎收尘料；其中，三元多晶粉碎收尘料的制备过程为：通过机械磨对三元多晶材料进行粉碎处理，分级频率在10-30Hz范围，经过分级轮，粒度合格的物料被旋风收集器收集，微细粉尘则由袋式除尘器捕集得到。当袋式除尘器捕集到一定重量粉料，就可以取出，作为三元多晶粉碎收尘料使用，经ICP测试，其化学式为Li1.027(Ni0.514Co0.216Mn0.334)O2；该三元多晶材料粉碎收尘料的SEM图如图1所示，Dmin为0.37μm、D10为0.899μm、D50为2.175μm、D90为5.903μm，Dmax为15.38μm，结合SEM可知，该三元多晶材料粉碎收尘料主要是细粉颗粒，团聚体状态颗粒少，一次颗粒尺寸小于2μm，一次颗粒尺寸一致性较好；
(2)将步骤(1)得到的混合料放入马弗炉烧结，空气气氛，以3℃/min升温速率升到700℃煅烧3h，继续以2℃/min升温速率升到940℃煅烧8h，然后将物料在100Hz分级频率下进行实验室微型气流磨粉碎处理，得到523单晶三元材料，单晶颗粒D50在3.838μm，单晶颗粒圆润光滑、颗粒尺寸一致性好。
实施例2
(1)将三元523单晶前驱体、碳酸锂、氧化锆和三元单晶材料粉碎收尘料在高混机中进行混合，得到混合料；其中，碳酸锂中的锂元素与三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为1.02:1，混合料中含有0.2重量％的锆元素和10重量％的三元单晶收尘料，经ICP测试，三元单晶收尘料化学式为Li1.012(Ni0.497Co0.196Mn0.289)O2；其中，三元单晶材料粉碎收尘料的SEM图如图2所示，Dmin为0.17μm、D10为1.167μm、D50为2.704μm、D90为5.481μm，Dmax为11.39μm，结合SEM可知，该三元单晶材料粉碎收尘料主要是细粉颗粒，一次颗粒尺寸小于2μm，存在部分较大的单晶颗粒，颗粒尺寸一致性一般；
(2)将步骤(1)得到的混合料放入马弗炉烧结，空气气氛，以3℃/min升温速率升到700℃煅烧3h，继续以2℃/min升温速率升到930℃煅烧7h，然后将物料在100Hz分级频率下进行实验室微型气流磨粉碎处理，得到523单晶三元材料，单晶颗粒D50在4.547μm，单晶颗粒圆润光滑、颗粒尺寸一致性好。
实施例3
(1)将三元523单晶前驱体、碳酸锂、氧化锆和三元多晶材料粉碎收尘料在高混机中进行混合，得到混合料；其中，碳酸锂中的锂元素与三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为1.04:1，混合料中含有0.2重量％的锆元素和15重量％的三元多晶粉碎收尘料；其中，使用与实施例1相同的三元多晶粉碎收尘料；
(2)将步骤(1)得到的混合料放入马弗炉烧结，空气气氛，以2℃/min升温速率升到650℃煅烧4h，继续以2℃/min升温速率升到920℃煅烧6h，然后将物料在100Hz分级频率下进行实验室微型气流磨粉碎处理，得到523单晶三元材料，单晶颗粒D50在4.012μm，单晶颗粒圆润光滑、颗粒尺寸一致性好。
实施例4
(1)将三元523单晶前驱体、碳酸锂、氧化锆和三元多晶材料粉碎收尘料在高混机中进行混合，得到混合料；其中，碳酸锂中的锂元素与三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为1.04:1，混合料中含有0.2重量％的锆元素和5重量％的三元多晶收尘料；其中，使用与实施例1相同的三元多晶粉碎收尘料；
(2)将步骤(1)得到的混合料放入马弗炉烧结，空气气氛，以3℃/min升温速率升到750℃煅烧4h，继续以2℃/min升温速率升到930℃煅烧8h，然后将物料在100Hz分级频率下进行实验室微型气流磨粉碎处理，得到523单晶三元材料，单晶颗粒D50在3.989μm，单晶颗粒圆润光滑、颗粒尺寸一致性好。
实施例5
(1)将三元523单晶前驱体、碳酸锂、氧化锆和三元单晶材料粉碎收尘料在高混机中进行混合，得到混合料；其中，碳酸锂中的锂元素与三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为1.06:1，混合料中含有0.2重量％的锆元素和10重量％的三元单晶收尘料；其中，使用与实施例2相同的三元单晶粉碎收尘料；
(2)将步骤(1)得到的混合料放入马弗炉烧结，空气气氛，以3℃/min升温速率升到650℃煅烧3h，继续以2℃/min升温速率升到920℃煅烧8h，然后将物料在100Hz分级频率下进行实验室微型气流磨粉碎处理，得到523单晶三元材料，单晶颗粒D50在4.691μm，单晶颗粒圆润光滑、颗粒尺寸一致性好。
对比例1
按照实施例1所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(1)中，混合料中含有25重量％的三元多晶粉碎收尘料。
对比例2
按照实施例3所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(1)中，混合料中含有2重量％的三元多晶粉碎收尘料。
对比例3
按照实施例1所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(1)中，混合料中三元多晶材料粉碎收尘料的含量为5重量％，其粒度Dmin为0.23μm，D10为2.508μm，D50为5.222μm，D90为10.1μm，Dmax为18.26μm，所述三元多晶材料通过Dmin为1.52μm前驱体制备得到。
对比例4
按照实施例2所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(1)中，混合料中三元单晶粉碎收尘料的含量为25重量％。
对比例5
按照实施例5所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(1)中，碳酸锂中的锂元素与三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为1.10:1。
测试例1
使用SEM对实施例和对比例得到的三元材料进行表征，其中，实施例1得到的三元材料的SEM图如图3所示，实施例2得到的三元材料的SEM图如图4所示，对比例1得到的三元材料的SEM图如图5所示，对比例2得到的三元材料的SEM图如图6所示。
由图可知，实施例制备得到的三元单晶材料颗粒光滑圆润、一次颗粒大小一致性好。实施例1制备的单晶颗粒较小，实施例2制备的单晶颗粒较大，这与其粒度D50数据存在一致的对应关系。分析其原因，很有可能与加入的晶种颗粒大小有关系，加入的晶种颗粒小，利于得到单晶颗粒小的材料，加入的晶种颗粒大，利于得到单晶颗粒大的材料。对比例1制备得到的三元单晶材料，因加入过多的三元多晶材料粉碎收尘料，导致烧结得到的三元单晶材料存在部分团聚体结构颗粒，较难粉碎单晶化，颗粒一致性差。对比例2制备得到的三元单晶材料，加入晶种少，降低烧结能量的效果不明显，颗粒未烧开。
测试例2
将实施例和对比例制得的材料作为为活性成分制成工作电极，金属锂为参比电极，组装成CR2025扣式电池，进行电化学性能测试，测试电压范围为3.0-4.4V。电化学性能数据如表1所示，实施例1和对比例1的扣电0.1C放电比容量对比图如图7所示。
表1
由表1可知，实施例的0.1C放电比容量达到180mAh/g以上、首次库伦效率达到88％以上、1C第一圈放电比容量达到162mAh/g以上、1C50圈循环容量保持率达到98％以上，均优于对比例。三元材料粉碎收尘料加入过多或者过少，制备得到的三元单晶材料电化学性能均有所下降，达不到较好的晶种引入效果。
由图7可知，实施例1的0.1C放电比容量达到181.6mAh/g。对比例1的0.1C放电比容量达到176.75mAh/g，实施例1的首圈容量明显优于对比例1。说明按照本发明所述的方法制备的单晶三元材料，具有容量高、首次库伦效率高、循环性能好的优点。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种三元单晶材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将三元523单晶前驱体、锂源、氧化锆和D50为1-3μm的三元材料粉碎收尘料进行混合，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料进行烧结，得到三元单晶材料；
其中，在步骤(1)中，锂源中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为(1-1.06):1；所述混合料中含有5-15重量％的三元材料粉碎收尘料和0.15-0.25重量％的锆元素。
2.根据权利要求1所述的三元单晶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述锂源为碳酸锂。
3.根据权利要求1所述的三元单晶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述三元材料粉碎收尘料为三元多晶材料粉碎收尘料和/或三元单晶材料粉碎收尘料。
4.根据权利要求3所述的三元单晶材料的制备方法，其特征在于，所述三元多晶材料粉碎收尘料的制备过程为：通过机械磨将三元多晶材料进行粉碎处理，分级频率为10-30Hz；
优选地，制备所述三元多晶材料的前驱体的Dmin＜1μm。
5.根据权利要求3所述的三元单晶材料的制备方法，其特征在于，所述三元单晶材料粉碎收尘料的制备过程为：通过气流磨将三元单晶材料进行粉碎处理，分级频率为20-40Hz。
6.根据权利要求1所述的三元单晶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述烧结的气氛为空气。
7.根据权利要求1或6所述的三元单晶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述烧结在马弗炉中进行。
8.根据权利要求1或5所述的三元单晶材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述烧结的具体过程为：以1-5℃/min升温速率升到600-800℃煅烧2-4h，继续以1-4℃/min升温速率升到920-950℃煅烧6-8h。
9.根据权利要求1所述的三元单晶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括将烧结得到的物料进行实验室微型气流磨粉碎。
10.根据权利要求9所述的三元单晶材料的制备方法，其特征在于，所述气流磨粉碎的分级频率为90-110Hz。
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