CN113584590A - 一种单晶三元正极材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种单晶三元正极材料,化学式为LiaNixCoyMnzMbO2,1.02≤a≤1.25,x+y+z+b=1,Ni、Co、Mn的平均价态为3.0±0.1;Co的摩尔占比为0~20%,Mn的摩尔占比大于或等于20%;Ni的摩尔占比为40~75%;掺杂金属M选自Al、W、Ti、Mg、Zr、Ba、La中至少一种,其摩尔占比小于1%。制备时选用中镍低钴三元前驱体,通过步骤一混合锂源,烧结制备类单晶结构的大比表面积的三元正极材料,再破碎成粒度较小、分散均匀的一次单晶或类单晶小颗粒;步骤二将该一次小颗粒继续混合锂源,并进行元素M掺杂,再进行更高温度的烧结,然后通过机械解聚得到分散性较好的单晶形貌正极材料。本发明解决了低钴高锰含量三元材料单晶颗粒难以长大、Li/Ni混排较高、倍率性能降低的问题。

Description

一种单晶三元正极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,具体涉及一种电化学活性高、低钴高锰含量的单晶镍钴锰三元正极材料及其制备方法。
背景技术
目前,锂离子电池由于拥有高能量密度、比容量高、比功率大、长循环寿命、充放电速率快等特点,被广泛应用于电动汽车、便携式电子设备等领域。由于对能量密度需求的不断提升,比容量高、安全性好、成本低的三元正极材料(LiNixCoyMnzO2,x+y+z=1),逐渐成为了正极材料领域的研究热点。动力电池企业在三元正极材料开发需求有高镍三元体系、高电压三元体系以及低成本的低钴或无钴层状正极体系。市场上,通过改变不同配比的三元材料,调节镍钴锰的比例可以在其性能上做出相应的调整以满足不同的应用需求。例如含量分别为5:2:3、6:2:2、8:1:1以及其他偏比例体系的三元正极材料,已被逐渐应用于动力电池的生产制造。
随着三元正极材料的不断发展,人们在追求锂离子电池高续航的同时,锂离子电池的安全性和成本问题也越来越受到人们的重视。车企在电池能量密度与安全性及低成本上寻求解决方案,通过提高三元正极材料组分中锰的含量、降低钴的含量无疑是解决成本问题的有效手段。单晶形貌的三元材料可以在一定程度上减小材料比表面积,能减少副反应发生,从而改善电池产气、浮充等负面影响,进一步解决锂电池安全性差的问题。所以,制备中镍含量(保证容量)、低钴含量(降低成本)以及高锰含量(降低成本、提高安全性)的单晶三元正极材料无疑是一种解决方案。在三元材料中,低钴三元正极体系有一定的缺陷,主要有:1、较难形成单晶形貌,需要更高的烧结温度;2、镍含量不变,钴含量降低,锰含量就会增加,那么三价钴含量的降低,四价锰含量的升高,导致二价镍含量的增加,加重了材料的锂镍混排问题,材料的层状有序度变低,导致材料离子电导率与电子电导率变差;3、一次颗粒堆砌分散、形貌疏松的前驱体容易烧结成单晶形貌,一次颗粒堆砌密实的前驱体不容易烧结,易形成团聚体形貌;4、随着钴含量的降低,倍率性能变差,正极材料脱锂难度较大。
因此,如何解决上述现有技术存在的不足,便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种单晶三元正极材料及其制备方法。
为达到上述目的,本发明于材料层面采用的技术方案是:
一种单晶三元正极材料,所述三元正极材料为包括Li、过渡金属Ni、Co、Mn以及掺杂金属M的层状氧化物,其化学式为LiaNixCoyMnzMbO2,其中,1.02≤a≤1.25,x+y+z+b=1,Ni、Co、Mn的平均价态为3.0±0.1;其中Co的摩尔占比为0~20%,Mn的摩尔占比为大于或等于20%;Ni的摩尔占比为40~75%;
其中,掺杂金属M为选自Al、W、Ti、Mg、Zr、Ba、La中的至少一种元素,M的摩尔占比小于1%,且均匀分布在三元正极材料的晶体结构中替代金属阳离子的位置或均匀分布在晶体结构的内部空隙中。
上述技术方案中的有关内容解释如下:
1、上述方案中,Mn的摩尔占比大于或等于20%且小于100%。
为达到上述目的,本发明于方法层面采用的技术方案是:
一种单晶三元正极材料的制备方法,步骤包括:
首先,选用化学式为NixCoyMnz(OH)2的三元前驱体,其中,0.4≤x<0.8,0≤y≤0.15,0.25≤z<1.0,x+y+z=1;
步骤一、将所述三元前驱体与锂源混合均匀,其中,所述锂源中的锂与三元前驱体中过渡金属总量的摩尔比为1.00~1.15:1;
对混合后的物质进行烧结,烧结温度保持700~950℃,烧结保温时间为1~25h,制备得到类单晶结构的大比表面积的正极材料;
对所述正极材料进行破碎处理,使其成为分散均匀的单晶或类单晶一次颗粒;
步骤二、将所述单晶或类单晶一次颗粒与所述锂源、掺杂金属M的化合物混合均匀,并控制所述锂源中的锂与全部过渡金属总量的摩尔比为0.02~0.20:1,同时控制掺杂金属M与所述三元前驱体中过渡金属总量的摩尔比1~4:1000;
对混合后的物质进行烧结,烧结温度保持705~1150℃,烧结保温时间为2~55h,制备得到单晶形貌的三元正极材料;
对单晶形貌的三元正极材料进行破碎处理,得到单晶三元正极材料。
上述技术方案中的有关内容解释如下:
1、上述方案中,所述三元前驱体为低钴高锰的三元前驱体。
2、上述方案中,所述三元前驱体为一种高性能球体或类球体,疏松多孔,其平均粒径D50为3~5μm,优选3~10μm。
3、上述方案中,所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂中的任意一种或多种。
4、上述方案中,步骤一中,三元前驱体中的过渡金属总量指的是Ni、Co、Mn总量。
5、上述方案中,步骤一中,所述锂源中的锂与所述三元前驱体中过渡金属总量的摩尔比为1.01~1.10:1。
低于1.00时,一阶段混合锂较少,不易达到助熔,生成单晶或类单晶的效果;锂源高于1.10时,二阶段混合锂源烧结会明显增加三元材料的表面残锂量。
6、上述方案中,步骤一及步骤二中,所述烧结气氛中的氧气含量大于或等于18%,可使用氧气含量大于或等于空气(21%)的气体作为烧结气氛,且步骤二中氧气含量不低于步骤一中氧气含量。
7、上述方案中,步骤一中,烧结温度保持700~950℃,优选800~900℃,烧结温度过低不利于单晶的生长,不利于形成类单晶形貌,温度过高则会破坏三元材料结构,造成更多的晶体氧缺陷。
烧结保温时间为1~25h,优选5~20h,可保证材料形成类单晶形貌,且不至于破坏晶体结构。
8、上述方案中,步骤一中,烧结得到的正极材料为由小单晶粘连在一起的类单晶结构的大比表面积的正极材料。
9、上述方案中,步骤一及步骤二中,烧结后可进行降温,然后再进行破碎处理。所述破碎处理可以是机械破碎,采用设备为球磨机、盘式粉碎机、砂磨机、辊式破碎机、气流粉碎机、机械磨机中的任意一种或多种。
10、上述方案中,步骤一中,正极材料破碎后成为粒度较小且分散均匀的单晶或类单晶一次颗粒,该一次颗粒的D50为3.2~5.5μm。
11、上述方案中,步骤二中,所述锂源中的锂与全部过渡金属总量的摩尔比为0.02~0.20:1,优选0.04~0.15:1,高于0.15会导致单晶一次颗粒过大或者物料表面残锂量较大,影响材料电化学性能。
11、上述方案中,所述单晶形貌的三元正极材料一次颗粒平均粒径大于1.2μm。
其中,步骤一中的破碎粒度满足以下要求:前驱体D50+1μm≥破碎粒度中值粒径D50≥前驱体D50,这样单晶分散性较好,且单晶圆润。步骤二中破碎粒度D50参照步骤一。
所述全部过渡金属包括Ni、Co、Mn以及M。
12、上述方案中,步骤二中,所述掺杂金属M的化合物为Al、W、Ti、Mg、Zr、Ba、La的化合物中的任意一种或多种。
13、上述方案中,步骤二中,烧结温度保持705~1150℃,优选710~1050℃,温度过低则无法形成单晶形貌,温度过高则会破坏三元材料结构;
烧结保温时间为2~55h,优选6~40h,可保证材料形成单晶形貌,且不至于破坏晶体结构。
14、上述方案中,步骤二中,破碎后的单晶三元正极材料的D50为3.2~5.5μm。
本发明的工作原理如下:
本发明提供了一种中镍低钴的单晶三元正极材料,同时提供了制备该单晶三元正极材料的方法。解决了低钴高锰含量三元材料单晶颗粒难以长大、Li/Ni混排较高、倍率性能降低的问题。
本发明选用的中镍低钴前驱体是一种高性能类球体、大孔径、大孔容前驱体,通过第一阶段(步骤一)混合锂源,烧结制备类单晶结构的大比表面积的三元正极材料,该正极材料由小单晶一次颗粒粘连在一起,通过机械破碎成粒度较小、分散均匀的一次单晶或类单晶小颗粒;第二阶段(步骤二)将该一次小颗粒继续混合锂源,并进行元素M掺杂,再进行更高温度的烧结及机械解聚,制备得到分散性较好的单晶形貌正极材料;第一阶段的破碎可充分分离类单晶团聚在一起的小单晶一次颗粒,并充分暴露更多的层状结构,促使二阶段界面反应更充分,掺杂金属元素更容易地分布于晶体结构中替代金属阳离子的位置或在晶体结构的内部空隙中;可有效缩短锂离子扩散路径,提升材料电化学性能。可有效形成单晶形貌的三元正极材料,提升材料的倍率性能。
本发明的优点如下:
1、促进中镍低钴高锰含量单晶的生长,降低常规烧结温度,从而可有效抑制诸如锂镍混排升高、晶格氧缺陷增多及晶格锂挥发等问题;
2、可有效降低中镍低钴高锰三元材料的Li/Ni混排,提升离子电导率、提升倍率性能;
3、类单晶状态下混合锂源烧结,可有效加速界面反应,促使反应更充分,有效缩短锂离子扩散路径,从而减小极化,提升产品倍率性能,同时有利于0.1C放电比容量的发挥;
4、第一阶段(步骤一)混合活性较高的锂源,第二阶段(步骤二)根据实际需求混合反应活性略低的锂源,可在一定程度上降低锂源成本,并补充反应锂源损失,过量锂更好地进入层间及表面包覆,进而可降低成本,过量锂降低阳离子混排,提升倍率性能;
5、第二阶段(步骤二)选择高于第一阶段(步骤一)的氧气浓度烧结后一次颗粒更加圆融,进而可提升产品能量密度。
附图说明
附图1为实施例1中三元正极材料前驱体的SEM图像;
附图2为实施例1中第一阶段未破碎类单晶一次颗粒的SEM图像;
附图3为实施例1中第二阶段烧结后制备的单晶三元正极材料样品的SEM图像;
附图4为对比例烧结后制备的单晶三元正极材料样品的SEM图像;
附图5为实施例1与对比例1样品0.1C电流密度下的充放电曲线。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
以下将详细叙述对本案进行清楚说明,任何本领域技术人员在了解本案的实施例后,当可由本案所教示的技术,加以改变及修饰,其并不脱离本案的精神与范围。
本文的用语只为描述特定实施例,而无意为本案的限制。
关于本文中所使用的用词(terms),除有特别注明外,通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。
实施例1:
首先,选取镍钴锰摩尔比为55: 5:40,形貌为镂空类球体形貌,D50为3.8微米的前驱体Ni0.55Co0.05Mn0.40(OH)2,如图1所示。与氢氧化锂进行均匀混合,其中锂与过渡金属摩尔比为1.02,将混合粉末在空气气氛下进行烧结,烧结温度为860℃,完成12h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.02Ni0.55Co0.05Mn0.40O2。(如图2所示)
然后,经过机械精细破碎,控制D50为4.0微米左右,与碳酸锂、氧化锆进行均匀混合。氧化锆用量以锆元素质量计算,元素添加量与前驱体中过渡金属总摩尔数用量比值为摩尔比4:1000;其中锂与过渡金属摩尔比为0.12;将混合粉末在空气气氛下进行烧结,高温烧结温度提升至970℃,完成20h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.14Ni0.55Co0.05Mn0.40Zr0.004O2。(如图3所示)
利用扫面电子显微镜检测得到实施例1中制备三元材料的扫描电镜照片,如图1所示。
利用Nano Measurer测试得到一次颗粒Dmean(见表1)。
将该三元正极材料样品制作成极片作为工作电极组装成半电池,对电池进行充放电测试,电压范围2.8~4.35V,0.1C/0.1C下样品首次放电比容量为178.4mAh/g,图4是首周充放电曲线。测试 0.1C/0.1C两周、0.2C/3C两周下测试倍率性能(见表1)。
实施例2:
首先,选取镍钴锰摩尔比为55:05:40,形貌疏松多孔,D50为3.8微米的前驱体Ni0.55Co0.05Mn0.40(OH)2。与碳酸锂进行均匀混合,其中锂与过渡金属摩尔比为1.04,将混合粉末在空气气氛下进行烧结,烧结温度为880℃,完成15h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.04Ni0.55Co0.05Mn0.40O2
然后,经过机械精细破碎,控制D50为4.0微米左右,与氢氧化锂、氧化锆进行均匀混合,氧化锆用量以锆元素质量计算,元素添加量与前驱体中过渡金属总摩尔数用量比值为摩尔比4:1000;其中锂与过渡金属摩尔比为0.12;将混合粉末在空气气氛下进行烧结,高温烧结温度提升至960℃,完成20h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.16Ni0.55Co0.05Mn0.40Zr0.004O2
利用Nano Measurer测试得到一次颗粒Dmean(见表1)。
采用与实施例1中相同的扣式电池制作方法,以及测试制度,材料0.1C首次放电比容量为179.2mAh/g。测试 0.1C/0.1C两周、0.2C/3C两周下测试倍率性能(见表1)。
实施例3:
首先,选取镍钴锰摩尔比为55:05:40,形貌疏松多孔,D50为3.8微米的前驱体Ni0.55Co0.05Mn0.40(OH)2。与氢氧化锂进行均匀混合,其中锂与过渡金属摩尔比为1.02,将混合粉末在空气气氛下进行烧结,烧结温度为850℃,完成12h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.02Ni0.55Co0.05Mn0.40O2
然后,经过机械精细破碎,控制D50为4.0微米左右,与醋酸锂、氧化镧进行均匀混合,氧化镧用量以镧元素质量计算,元素添加量与前驱体中过渡金属总摩尔数用量比值为摩尔比3:1000;其中锂与过渡金属摩尔比为0.10;将混合粉末在空气气氛下进行烧结,高温烧结温度提升至960℃,完成20h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.12Ni0.55Co0.05Mn0.40La0.003O2
利用Nano Measurer测试得到一次颗粒Dmean(见表1)。
采用与实施例1中相同的扣式电池制作方法,以及测试制度,材料0.1C首次放电比容量为174.5mAh/g。测试 0.1C/0.1C两周、0.2C/3C两周下测试倍率性能(见表1)。
实施例4:
首先,选取镍钴锰摩尔比为55:05:40,形貌疏松多孔,D50为3.0微米的前驱体Ni0.55Co0.05Mn0.40(OH)2。与碳酸锂进行均匀混合,其中锂与过渡金属摩尔比为1.02,将混合粉末在空气气氛下进行烧结,烧结温度为880℃,完成15h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.02Ni0.55Co0.05Mn0.40O2
然后,经过机械精细破碎,控制D50为4.0微米左右,与氢氧化锂、氧化锆进行均匀混合,氧化锆用量以锆元素质量计算,元素添加量与前驱体中过渡金属总摩尔数用量比值为摩尔比4:1000;其中锂与过渡金属摩尔比为0.10;将混合粉末在空气气氛下进行烧结,高温烧结温度提升至970℃,完成20h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.12Ni0.55Co0.05Mn0.40Zr0.004O2
利用Nano Measurer测试得到一次颗粒Dmean(见表1)。
采用与实施例1中相同的扣式电池制作方法,以及测试制度,材料0.1C首次放电比容量为176.3mAh/g。测试 0.1C/0.1C两周、0.2C/3C两周下测试倍率性能(见表1)。
实施例5:
首先,选取镍钴锰摩尔比为55:05:40,形貌疏松多孔,D50为3.0微米的前驱体Ni0.55Co0.05Mn0.40(OH)2。与氢氧化锂进行均匀混合,其中锂与过渡金属摩尔比为1.02,将混合粉末在空气气氛下进行烧结,烧结温度为850℃,完成12h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.02Ni0.55Co0.05Mn0.40O2
然后,经过机械精细破碎,控制D50为3.5微米左右,与碳酸锂、氧化镁进行均匀混合,氧化镁用量以镁元素质量计算,元素添加量与前驱体中过渡金属总摩尔数用量比值为摩尔比3:1000;其中锂与过渡金属摩尔比为0.12;将混合粉末在50%氧气气氛下进行烧结,高温烧结温度提升至970℃,完成18h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.14Ni0.55Co0.05Mn0.40La0.003O2
利用Nano Measurer测试得到一次颗粒Dmean(见表1)。
采用与实施例1中相同的扣式电池制作方法,以及测试制度,材料0.1C首次放电比容量为178.9mAh/g。测试 0.1C/0.1C两周、0.2C/3C两周下测试倍率性能(见表1)。
实施例6:
首先,选取镍钴锰摩尔比为60:10:30,形貌疏松多孔,D50为3.5微米的前驱体Ni0.60Co0.10Mn0.30(OH)2。与氢氧化锂进行均匀混合,其中锂与过渡金属摩尔比为1.04,将混合粉末在50%氧气气氛下进行烧结,烧结温度为900℃,完成12h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.04Ni0.60Co0.10Mn0.30O2
然后,经过机械精细破碎,控制D50为4.0微米左右,与氢氧化锂、氧化镧进行均匀混合,氧化镧用量以镧元素质量计算,元素添加量与前驱体中过渡金属总摩尔数用量比值为摩尔比3:1000;其中锂与过渡金属摩尔比为0.10;将混合粉末在空气气氛下进行烧结,高温烧结温度提升至980℃,完成20h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.14Ni0.60Co0.10Mn0.30La0.003O2
利用Nano Measurer测试得到一次颗粒Dmean(见表1)。
采用与实施例1中相同的扣式电池制作方法,以及测试制度,材料0.1C首次放电比容量为180.2mAh/g。测试 0.1C/0.1C两周、0.2C/3C两周下测试倍率性能(见表1)。
实施例7:
首先,选取镍钴锰摩尔比为65:07:28,形貌疏松多孔,D50为3.5微米的前驱体Ni0.65Co0.07Mn0.28(OH)2。与氢氧化锂进行均匀混合,其中锂与过渡金属摩尔比为1.06,将混合粉末在50%氧气气氛下进行烧结,烧结温度为900℃,完成12h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.06Ni0.65Co0.07Mn0.28O2
然后,经过机械精细破碎,控制D50为4.0微米左右,与氢氧化锂、氧化铝进行均匀混合,氧化铝用量以铝元素质量计算,元素添加量与前驱体中过渡金属总摩尔数用量比值为摩尔比2:1000;其中锂与过渡金属摩尔比为0.10;将混合粉末在50%富氧气氛下进行烧结,高温烧结温度提升至950℃,完成20h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.16Ni0.65Co0.07Mn0.28Al0.002O2
利用Nano Measurer测试得到一次颗粒Dmean(见表1)。
采用与实施例1中相同的扣式电池制作方法,以及测试制度,材料0 .1C首次放电比容量为185.1mAh/g。测试 0.1C/0.1C两周、0.2C/3C两周下测试倍率性能(见表1)。
对比例1:
首先,选取镍钴锰摩尔比为55:05:40,形貌疏松多孔,D50为3.8微米的前驱体Ni0.55Co0.05Mn0.40(OH)2,如图1所示。与混合锂源(氢氧化锂(Li:1.02)+碳酸锂(Li:0.12))进行均匀混合,将混合粉末在空气气氛下进行烧结,高温烧结温度提升至950℃,完成20h保温烧结,最终制备得到三元正极材料Li1.14Ni0.55Co0.05Mn0.40Zr0.004O2
利用Nano Measurer测试得到一次颗粒Dmean(见表1)。
将该三元正极材料样品制作成极片作为工作电极组装成半电池,对电池进行充放电测试,电压范围2.8~4.35V,0.1C/0.1C下样品首次放电比容量为172.8mAh/g,图4是首周充放电曲线。测试 0.1C/0.1C两周、0.2C/3C两周下测试倍率性能(见表1)。图5为 实施例1与对比例1样品0 .1C电流密度下的充放电曲线。
表1为样品一次颗粒及电性能:
Figure 297848DEST_PATH_IMAGE002
表1
如表1及图3、图4、图5所示检测结果,与对比例1中采用的常规方法相比,采用本发明的技术方案后,可得到倍率性能更优、0.1C电流密度下首次放电比容量更高、单晶形貌更好、更圆融且单晶一次颗粒粒度更大的三元正极材料。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单晶三元正极材料,其特征在于:
所述三元正极材料为包括Li、过渡金属Ni、Co、Mn以及掺杂金属M的层状氧化物,其化学式为LiaNixCoyMnzMbO2,其中,1.02≤a≤1.25,x+y+z+b=1,Ni、Co、Mn的平均价态为3.0±0.1;其中Co的摩尔占比为0~20%,Mn的摩尔占比为大于或等于20%;Ni的摩尔占比为40~75%;
其中,掺杂金属M为选自Al、W、Ti、Mg、Zr、Ba、La中的至少一种元素,M的摩尔占比小于1%,且均匀分布在三元正极材料的晶体结构中替代金属阳离子的位置或均匀分布在晶体结构的内部空隙中。
2.一种单晶三元正极材料的制备方法,其特征在于:步骤包括:
首先,选用化学式为NixCoyMnz(OH)2的三元前驱体,其中,0.4≤x<0.8,0≤y≤0.15,0.25≤z<1.0,x+y+z=1;
步骤一、将所述三元前驱体与锂源混合均匀,其中,所述锂源中的锂与三元前驱体中过渡金属总量的摩尔比为1.00~1.15:1;
对混合后的物质进行烧结,烧结温度保持700~950℃,烧结保温时间为1~25h,制备得到类单晶结构的大比表面积的正极材料;
对所述正极材料进行破碎处理,使其成为分散均匀的单晶或类单晶一次颗粒;
步骤二、将所述单晶或类单晶一次颗粒与所述锂源、掺杂金属M的化合物混合均匀,并控制所述锂源中的锂与全部过渡金属总量的摩尔比为0.02~0.20:1,同时控制掺杂金属M与所述三元前驱体中过渡金属总量的摩尔比1~4:1000;
对混合后的物质进行烧结,烧结温度保持705~1150℃,烧结保温时间为2~55h,制备得到单晶形貌的三元正极材料;
对单晶形貌的三元正极材料进行破碎处理,得到单晶三元正极材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述三元前驱体为一种高性能球体或类球体,疏松多孔,其平均粒径D50为3~5μm。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述三元前驱体的粒度D50为3~10μm。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂中的任意一种或多种。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:于步骤一中,所述锂源中的锂与所述三元前驱体中过渡金属总量的摩尔比为1.01~1.10:1。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:于步骤一及步骤二中,所述烧结气氛中的氧气含量大于或等于18%,且步骤二中氧气含量不低于步骤一中氧气含量。
8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:于步骤一中,所述烧结温度为800~900℃,烧结保温时间为5~20h;
于步骤二中,所述烧结温度为710~1050℃,烧结保温时间为6~40h。
9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:于步骤二中,所述锂源中的锂与过渡金属总量的摩尔比为0.04~0.15:1。
10.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:于步骤二中,所述掺杂金属M的化合物为Al、W、Ti、Mg、Zr、Ba、La的化合物中的任意一种或多种。
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