CN115321614B - 一种改善锂离子电池dcr的正极材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善锂离子电池DCR的正极材料及其制备方法。所述制备方法，包括如下步骤：S1、将三元前驱体与锂源混合后进行煅烧，破碎过筛后得到基体三元正极材料A；S2、将基体三元正极材料A、钼源和氧化石墨烯进行混合得到混合料B，依次在含S源的气氛和惰性气氛中进行烧结，得到粉料C；S3、粉料C与聚N‑异丙基丙烯酰胺混合后进行烧结即得。本发明通过改性物质与材料表面的残留碱的活性锂反应，生成离子导体包覆在材料表面，提高了放电比容量，首次效率，循环保持率，同时改善了循环DCR增长率。本发明改性三元正极材料具有能量密度高、压实密度高、制备过程简单等优点。

Description

一种改善锂离子电池DCR的正极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种改善锂离子电池DCR的正极材料及其制备方法，属于锂离子电极材料技术领域。
背景技术
锂离子电池因具有能量密度高、循环性能优良等优点，被广泛应用于汽车、电子产业等领域。正极材料作为锂离子电池的核心部件，其性能的优劣，直接影响了锂离子电池的好坏。新能源汽车对动力电池高倍率充放电性能要求越来越高，直流内阻DCR(DirectiveCurrent Resistance)是影响锂离子电池功率性能和寿命的重要因素。
锂电池内阻是在工作时，电流流过电池内部受到的阻力，通常分为欧姆内阻和极化内阻，细分为如下，欧姆内阻由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成。极化内阻由电池的正极与负极在进行电化学反应时极化所引起的内阻，第一种是电化学极化，与电荷转移过程有关，极化驱动力为电场梯度；第二种是浓差极化，与参与电化学反应物和产物的扩散过程有关，极化的驱动力为浓度梯度。DCR的测试原理是通过对电池施加较大的电流，持续较短时间，在电池内部还没有达到完全极化的情况下，根据施加电流前后电池的电压变化和施加电流，计算电池的直流内阻。直流内阻不仅包括了欧姆内阻(交流内阻部分)，还包括了一些极化内阻。综上，对于锂离子电池DCR的分析需要考虑电子电导和离子电导。锂离子电池中的动力学过程：正极材料在充电时，锂离子从晶格中脱出，扩散或迁移到对电极上，同时过渡金属离子的价态也发生相应的变化。锂离子需要在正极材料的晶格中扩散和迁移，要求正极材料需要有一定的离子电导率，同时这个过程还伴随着过渡金属离子氧化反应，这就要求正极材料同时也要有一定的电子电导率。提高正极材料的电子电导率和离子电导率是改善其DCR的关键。降低DCR可通过降低离子或电子的传输阻力和传输距离实现，尤其是缩短正极材料内的传输路径。
正极材料在合成时需具有良好的结晶性，结构稳定性的不良将导致锂离子无法脱出，或脱出后因结构坍塌无法嵌入，阻碍离子传输。比如：三元正极材料中含有Ni、Co、Mn金属元素，其中由于Co元素的下降，促使晶胞变小及循环后c轴显著降低，同时Li-Ni混排增加，层间距减小，阻碍Li+传输。提升Co含量有利于降低DCR。正极材料化学成分和晶体结构不同，电子电导率和离子电导率具有差异。材料晶胞间的晶界有可能存在着杂质聚集偏析和不同形式的缺陷，使得晶界既有可能是有利于离子传输，也有可能成为阻塞离子传输。通过掺杂可以优化晶界，改善DCR。三元材料尤其是高镍材料Ni含量很高，材料表面的具有大量的残锂，正极材料在存储过程中体相的锂离子扩散在材料表面形成残留碱LiOH/Li2CO3，导致材料晶体结构发生变化，以及表面的活性氧阴离子会和空气中的CO2和水分反应而生成碳酸根，同时锂离子从本体迁移到表面并在材料表面形成Li2CO3，这一过程同时伴随着材料表面脱氧而形成结构扭曲的表面氧化物层，影响充放电过程中锂离子的扩散，对电化学性能的影响主要体现在增加了不可逆容量损失，同时恶化循环性能。另外，材料表面的Li2CO3在高电压下分解，是电池胀气的主要原因之一，带来安全性方面隐患的同时，导致电池内部存在气泡，影响锂离子的扩散，循环性能的下降，DCR增长迅速。
目前研究认为材料的粉末电阻率与其DCR和循环性能有一定的相关性。为改善三元正极材料随Ni含量增加产生的一系列问题，寻找合适的包覆剂改善三元正极材料的性能是常用的方法，另外制备低残碱的三元正极材料也是提高材料电池性能的方案之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善锂离子电池DCR的正极材料及其制备方法，本发明能够在不影响其三元正极材料结构的前提下，降低材料表面残留碱，降低三元正极材料循环过程中DCR增长率，提高三元正极材料的循环保持率；
本发明提供的三元正极材料包覆方案效果明显，简单易行，易于产业化生产。
本发明所提供的锂离子正极材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将三元前驱体与锂源混合后进行煅烧，破碎过筛后得到基体三元正极材料A；
S2、将所述基体三元正极材料A、钼源和氧化石墨烯进行混合得到混合料B，依次在含S源的气氛和惰性气氛中进行烧结，得到粉料C；
S3、所述粉料C与聚N-异丙基丙烯酰胺混合后进行烧结，得到所述锂离子正极材料。
上述的制备方法中，步骤S1中，所述三元前驱体的化学式为NixCoyM1-x-y(OH)2，其中，0.6＜x＜1，0≤y＜0.1，M为Mn和/或Al；
所述锂源为乙酸锂、碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂和草酸锂中的一种或多种；
所述三元前驱体中金属离子的总物质的量与所述锂源中锂的物质的量之比为1：1.05～1.2；
此过程进行偏离计量比的锂源配锂，一部用于补充烧结过程中挥发造成的锂损失，另一部分多余锂形成残留碱与改性物质发生反应。
上述的制备方法中，步骤S1中，所述煅烧在氧含量大于30％的气氛下进行，条件如下：
升温速率为1～5℃/min；
温度为600～1000℃；
时间为10～24小时。
上述的制备方法中，步骤S2中，所述钼源为钼酸铵、三氧化钼、钼酸钠、钼酸和氯化钼中至少一种；
所述钼源的质量为所述基体三元正极材料A质量的0.05～1％，具体可为0.05～0.1％、0.1～1％、0.05％、0.1％或1％；
所述氧化石墨烯的用量为所述基体三元正极材料A质量的0.01～0.5％，具体可为0.01～0.2％、0.2～0.5％、0.01％、0.2％或0.5％。
上述的制备方法中，步骤S2中，所述基体三元正极材料A、所述钼源和所述氧化石墨烯混合后经湿法研磨得到所述混合料B；
所述湿法研磨的条件如下：
40Hz球磨；
时间不少于1小时；
分散剂为所述基体三元正极材料A质量的1％～5％的无水乙醇。
湿法研磨过程对步骤S1所得基体材料的形貌进行修整，使材料颗粒更圆润，避免颗粒尖端位置在充放电过程中出现过充电或过放电的现象，导致正极材料充放电过程中晶格膨胀收缩幅度过大，长循环后导致晶体结构坍塌，进而使电化学性能劣化。研磨过程中添加氧化石墨烯能够形成物理缓冲层，氧化石墨烯利用其表面的活性羟基，提高在湿法研磨的分散性。湿法研磨能够使氧化石墨烯与基体正极材料经过此机械研磨后，接触更紧密。氧化石墨烯能够均匀并镶嵌于正极材料的颗粒表面上且包覆厚度很薄，使锂离子能够快速穿过表面包覆层，对于所制备得到的电池阻抗改善效果显著，正极表面的氧化石墨烯对材料表面的O原子起到“固定”作用，从而稳定材料结构，抑制电解液在正极表面的分解，改善材料的循环性能，尤其是高电压条件下循环性能。
上述的制备方法中，步骤S2中，在所述含S源的气氛中烧结的条件如下：
将所述混合料B置于瓷舟内，将升华硫放置在加热炉内并靠近进气口一侧，距离所述瓷舟3～10cm处，优选3～5cm或5cm；
所述升华硫与所述钼源中钼元素的摩尔比为1～2：1，优选2：1。
所述含S源的气氛为SO2或H2S与N2的混合气体，其中SO2或H2S的体积含量为5～20％，具体可为5～10％、10～20％、5％、10％或20％；
烧结的温度为150～450℃，具体可为250～350℃，时间为2～5小时，具体可为2小时；
在所述惰性气氛中烧结的条件如下，以使所述氧化石墨烯形成石墨烯：
烧结的温度为100～400℃，具体可为150～250℃，恒温加热2～5小时，具体可为3小时。
经过步骤S2的烧结步骤，能够使硫源与钼源发生反应形成二硫化钼，可以与残留碱形成嵌入化合物(夹层化合物)LixMoS2，具有良好的导电性，降低材料表面残留碱的同时，提高锂离子扩散性能。气体中的SO2或H2S可以在材料表面形成Li2SO3或Li2SO4，该物质可以改善电化学性能。
上述的制备方法中，步骤S3中，所述聚N-异丙基丙烯酰胺(C6H11NO)n(分子量～40000)的用量为所述粉料C质量的1～10％，具体可为5～10％、5～6％、5％、6％或10％；
所述烧结的温度为50～150℃，具体可为100～150℃，恒温加热0.5～2小时，具体可为0.5～1小时；
所述聚N-异丙基丙烯酰胺能够与材料表面吸附的水分子的氢键作用，形成疏水保护层。
上述方法制备得到的改性正极材料也属于本发明的保护范围。
本发明改性正极材料能够作为锂离子电池正极活性材料，能够改善DCR。
本发明通过改性物质与材料表面的残留碱的活性锂反应，生成离子导体包覆在材料表面，提高了放电比容量，首次效率，循环保持率，同时改善了循环DCR增长率。
本发明正极材料的制备过程中，湿法研磨过程对材料的形貌进行修整，使材料颗粒更圆润，避免颗粒尖端位置在充放电过程中出现过充电或过放电的现象，导致正极材料充放电过程中晶格膨胀收缩幅度过大，长循环后导致晶体结构坍塌，进而使电化学性能劣化。
本发明正极材料的制备过程中，石墨烯的包覆有效地控制晶粒的生长，材料内部晶粒有序排列，堆积较为密实，维持了电极材料的结构稳定性；同时石墨烯优异的导电性能加快了复合材料的电子迁移速率，有效提高电极材料的导电性。
本发明改性三元正极材料具有能量密度高、压实密度高、制备过程简单等优点。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的三元正极材料的SEM图。
图2为本发明实施例1制备的三元正极材料的XRD图。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、制备改性正极材料
S1、将三元前驱体Ni0.65Co0.08Mn0.27(OH)2与锂源LiOH·H2O混合，金属离子的总物质的量与锂源中锂的物质的量之比为1:1.1，然后煅烧，氧含量30％的气氛下，烧结处理15小时，烧结温度为920℃，升温速率2℃/min，破碎过筛300目筛网后得到基体三元正极材料A。
S2、将基体三元正极材料A、钼源钼酸铵、氧化石墨烯按照质量比1：0.1wt％：0.5wt％的比例，湿法研磨混合均匀，其中分散剂为2wt％的无水乙醇(相对于基体三元正极材料A)，40Hz球磨，球磨时间4小时，得到混合料B；
将上述物料进行烧结处理，引入升华硫共同烧结。升华硫放在炉子内的靠近进气口一侧，距离装有混合料B的瓷舟5cm处。升华硫的用量与钼元素的摩尔比例为2:1，第一次烧结气氛为含有SO2占5％体积比的N2气，处理温度为250℃，处理时间为2小时。冷却研磨后，进行第二次烧结，烧结气氛为氮气氛围下，烧结温150℃环境恒温加热3小时。破碎过筛300目筛网后，得到材料C。
S3、将上述物料C与5wt％聚N-异丙基丙烯酰胺在氮气保护下研磨均匀后，进行第三次烧结处理，氮气氛围下100℃处理1小时，即得到改性三元正极材料。
对此材料的基样A和最终改性后成品进行XRD测试。改性后样品SEM形貌如图1所示。
从XRD的测试结果可以看出，正极材料为层状材料，结晶性好，层状结构明显。从SEM的测试结果可以看出，本发明得到的改性正极材料的具有较好的单晶形貌，球型度及圆度较好。基样三元正极材料A的圆度为0.567，处理后最终成品改性三元正极材料的圆度为0.749。
实施例2、制备改性正极材料
S1、将三元前驱体Ni0.7Co0.1Mn0.2(OH)2与锂源LiOH·H2O混合，金属离子的总物质的量与锂源中锂的物质的量之比为1:1.2，然后煅烧，氧含量90％的气氛下，烧结处理12小时，烧结温度为870℃，升温速率3℃/min，破碎过筛300目筛网后得到基体三元正极材料A。
S2、将基体三元正极材料A、钼源钼酸铵、氧化石墨烯按照质量比1：0.1wt％：0.1wt％的比例，湿法研磨混合均匀，其中分散剂为2％wt％的无水乙醇，40Hz球磨，球磨时间2小时，得到混合料B；
将上述物料进行烧结处理，引入升华硫共同烧结。升华硫放在炉子内的靠近进气口一侧，距离装有混合料B的瓷舟5cm处。升华硫的用量与钼元素的摩尔比例为2:1，第一次烧结气氛为含有SO2占20％体积比的N2气，处理温度为350℃，处理时间为2小时。冷却研磨后，进行第二次烧结，烧结气氛为氮气氦混合气氛下，烧结温250℃环境恒温加热3小时。破碎过筛300目筛网后，得到改性后材料C。
S3、将上述物料C与6wt％聚N-异丙基丙烯酰胺在氮气保护下研磨均匀后，进行第三次烧结处理，氮气氛围下150℃处理0.5小时，即得到改性三元正极材料。
基样三元正极材料A的圆度为0.552，处理后最终成品改性三元正极材料的圆度为0.728。
实施例3、制备改性正极材料
S1、将三元前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2与锂源LiOH·H2O混合，金属离子的总物质的量与锂源中锂的物质的量之比为1:1.12，然后煅烧，氧含量99％的气氛下，烧结处理12小时，烧结温度为830℃，升温速率2℃/min，破碎过筛300目筛网后得到基体三元正极材料A。
S2、将基体三元正极材料A、钼源钼酸铵、氧化石墨烯按照质量比1：0.1wt％：0.5wt％的比例，湿法研磨混合均匀，其中分散剂为2％wt％的无水乙醇，40Hz球磨，球磨时间2小时，得到混合料B；
将上述物料进行烧结处理，引入升华硫共同烧结。升华硫放在炉子内的靠近进气口一侧，距离装有混合料B的瓷舟5cm处。升华硫的用量与钼元素的摩尔比例为2:1，第一次烧结气氛为含有SO2占10％体积比的N2气，处理温度为350℃，处理时间为2小时。冷却研磨后，进行第二次烧结，烧结气氛为氮气氦混合气氛下，烧结温250℃环境恒温加热3小时。破碎过筛300目筛网后，得到材料C。
S3、将上述物料C与10wt％聚N-异丙基丙烯酰胺在氮气保护下研磨均匀后，进行第三次烧结处理，氮气氛围下150℃处理0.5小时，即得到改性三元正极材料。
基样三元正极材料A的圆度为0.544，处理后最终成品改性三元正极材料的圆度为0.741。
实施例4、
钼源的质量为基体三元正极材料A质量的0.05％。其余步骤一致。
基样三元正极材料A的圆度为0.567，处理后最终成品改性三元正极材料的圆度为0.729。
实施例5、
钼源的质量为基体三元正极材料A质量的1％。其余步骤一致。
基样三元正极材料A的圆度为0.567，处理后最终成品改性三元正极材料的圆度为0.735。
实施例6、
所述氧化石墨烯的用量为所述基体三元正极材料A质量的0.01％。其余步骤一致。
基样三元正极材料A的圆度为0.567，处理后最终成品改性三元正极材料的圆度为0.724。
实施例7、
所述氧化石墨烯的用量为所述基体三元正极材料A质量的0.2％。其余步骤一致
基样三元正极材料A的圆度为0.567，处理后最终成品改性三元正极材料的圆度为0.722。
对比例1、
实施例1的基础样A。
对比实施例1和对比例1的残留碱测试结果可知，本发明能够明显降低材料的残留碱含量。
对比例2、
市售与实施例2相同镍钴锰配比的712成品。市售材料圆度为0.641。
对比例3、
与实施例1相比，省略步骤S3的聚N-异丙基丙烯酰胺。
得到的正极材料的圆度为0.712。
对比实施例1和对比例3的残留碱测试结果可知，聚N-异丙基丙烯酰胺对降低残留具有重要作用，并且进一步影响电化学性能。充放电容量首次效率均收到影响。
对比例4、
与实施例1相比不使用氧化石墨烯，其余步骤不变。
得到正极材料的圆度为0.674。
对比实施例1和对比例1的圆度结果可知，添加氧化石墨烯可以改善正极材料的圆度，并且提高材料的循环保持性能，降低DCR增长率。
对比例5、
与实施例1相比不采用含S源的气氛，其余步骤不变。
得到正极材料的圆度为0.714。
对比实施例1和对比例5的电化学性能和DCR增长率可知，在含硫气氛中烧结的步骤会影响Li2SO3或Li2SO4的形成，进而影响电化学性能。
对比例6、
与实施例1相比，步骤S2省略湿法研磨步骤。
得到正极材料的圆度为0.578。
由此可知湿法研磨步骤是对材料圆度得到改善的关键步骤。
综上实施例和对比例的测试结果可知，圆度对材料循环保持率与DCR增长率具有重要影响。
实施例1-3和对比例2的三元材料的残留碱含量测试结果如表1中所示，由表中的数据可知，采用本发明方法可以制备出残留碱含量低的三元材料。
表1实施例1-7和对比例1-6的三元材料的残留碱含量
残留碱测试方法如下：
按表2称取试料，精确至0.0001g，将称取的试样置于100mL烧杯中，加入50mL去离子水，并将磁珠放入烧杯中使用保鲜膜封口，再将烧杯放在磁力搅拌器上搅拌约10～15min取下；静置5min，使用玻璃漏斗进行过滤，滤出的清液为待测溶液。
准确移取待测溶液于100mL的烧杯中，放入搅拌转子，控制试样体积约50mL(不足50mL用水补足)，将烧杯置于自动电位滴定仪的磁力搅拌器上，滴加酚酞2d，按表选取HCl标准溶液滴定使之由红色变无色，仪器将记录化学计量点时消耗HCl标准溶液的体积Ep1(V1)及pH；然后滴加甲基橙2d，继续滴定使之由黄色变橙色，仪器将记录化学计量点时消耗HCl标准溶液的体积Ep2(V2)及pH。
分析结果计算：(1)当2V1﹥V2时，含有LiOH、Li2CO3，计算公式如下：
(2)当2V1＜V2时，含有Li2CO3、LiHCO3，计算公式如下：
(3)当2V1＝V2时，仅含有Li2CO3，计算公式如下：
上述式中：c：HCl标准溶液的浓度(mol/L)；V1(Ep1)：第一等当点消耗的HCl标准溶液的体积(mL)；V2(Ep2)：第二等当点(包含第一等当点)所消耗的HCl标准溶液的体积(mL)；V’：分取试液的体积(mL)；V：试样定容的体积(mL)；23.95：LiOH的摩尔质量(g/mol)；73.89：Li2CO3的摩尔质量g/mol；67.96：LiHCO3的摩尔质量g/mol；m：试样的质量(g)。
表2测试残留碱时的取样量
采用实施例1-7和对比例1-6的三元材料组装的扣式电池的电化学性能如表3所示，DCR增长率如表4所示。
由表3可知，对比例1与实施例1，采用此方法改性处理正极材料的电化学性能，克容量发挥与首次效率均有提升，并且循环保持率得到改善。
此方法制备的材料电化学性能均较优，DCR增长率优于未进行处理样品。
由表4可知，实施例1与对比例1对比可知采用本发明的方法可以改善材料在循环过程中DCR增长率。相比于实施例2与对比例2可知本发明得到的材料DCR增长率优于市售样品。
表3扣式电池的电化学性能
表4扣式电池的DCR增长率
电化学性能方法如下：
利用三元正极材料组装CR2016扣式电池进行电化学性能评测，以金属锂为对电极，电极极片配比为质量比值，三元正极材料(NCM)：SP导电剂(石墨)：PVDF粘接剂(聚偏氟乙烯)＝80:10:10；电解液为含1mol/L的LiPF6的EC:DMC(1:1V/V)溶液，电池极片冲压成直径12mm的圆片，使用的隔膜直径为19mm，使用的负极锂片直径为15mm。
恒温25℃下，在2.8-4.4V测试条件下，检测电池的首次效率、倍率(0.2C、0.33C、1C)克容量发挥性能，1C倍率的50周循环容量保持率，以及每循环10周计算DCR增长率。
DCR测试采用25℃，1C倍率下放电30S的步骤测试得出。直流放电电阻(DCR)的计算公式如下：DCR＝(U0-U1)/I。其中，U0表示放电30s前电压，U1表示放电30s后电压，I表示1C倍率的电流。
10周增长率R10％＝(DCR10-DCR0)/DCR0*100，其中，DCR0表示1C倍率下循环前直流内阻，1C倍率下循环10周的直流内阻DCR10。
20周增长率R20％＝(DCR20-DCR0)/DCR0*100，其中，DCR0表示1C倍率下循环前直流内阻，1C倍率下循环20周的直流内阻DCR20。
30周增长率R30％＝(DCR30-DCR0)/DCR0*100，其中，DCR0表示1C倍率下循环前直流内阻，1C倍率下循环30周的直流内阻DCR30。
40周增长率R40％＝(DCR40-DCR0)/DCR0*100，其中，DCR0表示1C倍率下循环前直流内阻，1C倍率下循环40周的直流内阻DCR40。
50周增长率R50％＝(DCR50-DCR0)/DCR0*100，其中，DCR0表示1C倍率下循环前直流内阻，1C倍率下循环50周的直流内阻DCR50。
圆度测试方法：
本发明所得单晶正极材料的颗粒为类球形，颗粒的尺寸为2.0～4.0μm.颗粒尺寸为SEM图下观察的颗粒的实际尺寸大小，测量方法：采用SEM拍摄软件中的长度标尺，在2～3K的倍率下，对图片中的一次颗粒分别进行纵向和横向的尺寸测量，纵向和横向的平均值为颗粒的实际尺寸大小，通常可以取数个颗粒，例如测量颗粒数量300～400个，最后取所有测量值的平均值)。圆度测试采用在现行国标GB/T15445.6-2014中，为与国标保持一致通过Image J计算获得的颗粒圆度应再经过开平方计算视为其实际圆度。
其中，A为颗粒投影面积；P为投影周长；xA为颗粒投影面积等效圆直径；xP为颗粒投影周长等效圆直径。

Claims (7)

1.一种锂离子正极材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将三元前驱体与锂源混合后进行煅烧，破碎过筛后得到基体三元正极材料A；
S2、将所述基体三元正极材料A、钼源和氧化石墨烯进行混合得到混合料B，依次在含S源的气氛和惰性气氛中进行烧结，得到粉料C；
所述钼源为钼酸铵、三氧化钼、钼酸钠、钼酸和氯化钼中至少一种；
所述钼源的质量为所述基体三元正极材料A质量的0.05～1％；
所述氧化石墨烯的用量为所述基体三元正极材料A质量的0.01～0.5％；
所述基体三元正极材料A、所述钼源和所述氧化石墨烯混合后经湿法研磨得到所述混合料B；
所述湿法研磨的条件如下：
40Hz球磨；
时间不少于1小时；
分散剂为所述基体三元正极材料A质量的1％～5wt％的无水乙醇；
在所述含S源的气氛中烧结的条件如下：
将所述混合料B置于瓷舟内，将升华硫放置在加热炉内并靠近进气口一侧，距离所述瓷舟3～20cm处；
所述升华硫与所述钼源中钼元素的摩尔比为1～2：1；
烧结的温度为150～450℃，时间为2～5小时；
所述含S源的气氛为SO2或H2S与N2的混合气体，其中SO2或H2S的体积含量为5～20％；
S3、所述粉料C与聚N-异丙基丙烯酰胺混合后进行烧结，得到所述锂离子正极材料；
所述聚N-异丙基丙烯酰胺的用量为所述粉料C质量的1～10％；
所述烧结的温度为50～150℃，恒温加热0.5～2小时。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述三元前驱体的化学式为NixCoyM1-x-y(OH)2，其中，0.6＜x＜1，0≤y＜0.1，M为Mn和/或Al；
所述锂源为乙酸锂、碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂和草酸锂中的一种或多种；
所述三元前驱体中金属离子的总物质的量与所述锂源中锂的物质的量之比为1：1.05～1.2。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述煅烧在氧含量大于30％的气氛下进行，条件如下：
升温速率为1～5℃/min；
温度为600～1000℃；
时间为10～24小时。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中，在所述惰性气氛中烧结的条件如下：
烧结的温度为100～400℃，恒温加热2～5小时。
5.权利要求1-4中任一项所述方法制备的锂离子正极材料；
所述锂离子正极材料的圆度大于0.7。
6.权利要求5所述锂离子正极材料在制备锂离子电池中的应用。
7.一种锂离子电池，其中，其正极材料为权利要求5所述锂离子正极材料。
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