Brevet FR3142472A1 — publié le 20240531

La présente invention concerne un procédé de préparation d'un matériau de cathode monocristallin avec un débit élevé et une petite taille de particule, et son utilisation. Le procédé comprend les étapes consistant à : mélanger un matériau pulvérisé d'un précurseur de matériau de cathode avec une source de lithium, fritter le mélange à basse température pour faire entrer le lithium dans une structure interne du précurseur, convertir un mélange organique métallique en un oxyde métallique pour revêtir une surface du précurseur par dépôt en phase vapeur, former une structure de type supraconducteur d'oxyde d'yttrium, de baryum et de cuivre, et enfin obtenir le matériau de cathode monocristallin avec un débit élevé et une petite taille de particule par frittage de préservation de chaleur. Par l’intermédiaire de ce procédé, la fusion de limite de grain entre les particules est évitée avec le matériau de cathode revêtu, et un matériau de cathode monocristallin à petites particules est formé, qui présente une conductivité plus élevée, en améliorant ainsi de manière globale le taux de performance et la stabilité de cycle. PROCÉDÉ DE PRÉPARATION DE MATERIAU DE CATHODE MONOCRISTALLIN A HAUT DÉBIT ET PETITE TAILLE DE PARTICULE, ET SON UTILISATION La présente divulgation appartient au domaine technique des matériaux de cathode de batterie lithium-ion, et concerne en particulier une procédé de préparation d'un matériau de cathode monocristallin à haut débit et petite taille de particule, et son utilisation. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE De nos jours, les batteries lithium-ion sont largement utilisées dans divers domaines. En particulier, avec le développement rapide des véhicules électriques, des performances de débit plus élevés et des performances de cycle des batteries lithium-ion sont nécessaires. Le matériau de cathode ternaire NCM est considéré comme le matériau candidat au plus fort potentiel en raison de son coût relativement inférieur et de sa densité d'énergie plus élevée. Avec la maturité progressive en matière de sécurité des matériaux ternaires dans le domaine de l'énergie et la demande croissante d'autonomie de croisière sur le marché grand public, les batteries en matériau ternaire à haute teneur en nickel avec des avantages significatifs en termes de densité d'énergie sont généralement favorisées par le marché et deviennent le sujet de recherche de nombreuses entreprises de batteries de traction. La demande du marché pour des batteries de traction à haute densité d'énergie a conduit de nombreuses entreprises de matériaux de cathode à développer des matériaux ternaires à haute teneur en nickel. Cependant, en raison des obstacles techniques élevés dans la recherche et le développement de matériaux ternaires à haute teneur en nickel, les matériaux ternaires à haute teneur en nickel fabriqués en Chine ne peuvent toujours pas répondre aux besoins d'industrialisation des batteries ternaires à haute teneur en nickel. D'une part, les matériaux ternaires à haute teneur en nickel s'accompagnent d'une atténuation de la capacité pendant le cycle des batteries au lithium, et du mauvais cycle de vie qui en résulte. La raison de l'atténuation de la capacité est que la structure du matériau de cathode ternaire à haute teneur en nickel change elle-même de manière irréversible avec le cycle et réagit avec une solution électrolytique. D'autre part, lors d'un compactage plus élevé, une bille secondaire du matériau de cathode ternaire à haute teneur en nickel est cassée, ce qui conduit à des particules exposées dans le matériau, augmente les réactions secondaires et intensifie la dissolution des ions métalliques, et l'effondrement de la structure, entraînant une diminution des performances électriques. Par conséquent, la manière d’améliorer la stabilité du matériau de cathode ternaire à haute teneur en nickel dans le cycle de la batterie et de réduire le degré de réactions secondaires d'électrode est la clé pour améliorer la durée de vie du cycle de la batterie lithium-ion. Il ressort d’une étude qu'en transformant le matériau de cathode ternaire à haute teneur en nickel en une morphologie monocristalline, non seulement peut améliorer la capacité du matériau sous une tension élevée, mais que les avantages suivants apparaissent : (1) la résistance mécanique est élevée, il n'est pas facile pour l'électrode d'être cassée pendant le compactage, le compactage peut atteindre 3,8 g/cm 3 à 4,0 g/cm 3 , et le compactage plus élevé peut réduire la résistance interne, la perte de polarisation, prolonger la durée de vie de la batterie et améliorer l'énergie de la batterie ; (2) les particules monocristallines primaires spéciales réduisent efficacement les réactions secondaires en raison de leur faible surface spécifique ; et (3) les surfaces des particules monocristallines sont plus lisses, lesquelles peuvent être en meilleur contact avec un agent conducteur, et sont bénéfiques pour la transmission des ions lithium. Cependant, dans la technique antérieure, les matériaux de cathode monocristallins présentent une mauvaise performance de débit et une mauvaise stabilité de cycle, et il est difficile pour eux de réaliser un cycle de charge et de décharge stable à un débit ultra-élevé. De plus, la distribution de taille de particule des matériaux de cathode monocristallins préparés par un procédé de frittage à température élevée et un procédé au moyen d'un agent auxiliaire est inégal et la taille de particule de ceux-ci est plus grande (au niveau du micron), et l'intégrité mécanique est plus faible. D'autre part, dans la technique antérieure, le revêtement est principalement utilisé pour améliorer les performances du matériau de cathode. Cependant, avec l'augmentation du type de revêtement et de la quantité de revêtement, la résistivité de poudre du matériau de cathode augmente de manière linéaire, ce qui restreint les performances de cycle du matériau de cathode. Par conséquent, il est urgent d'étudier un matériau de cathode monocristallin avec d'excellentes performances de débit et une bonne stabilité de cycle. RÉSUMÉ La présente divulgation vise à résoudre au moins l'un des problèmes techniques mentionnés ci-dessus de la technique antérieure. Par conséquent, la présente description fournit une procédé de préparation d'un matériau de cathode monocristallin avec un débit élevé et une petite taille de particules, et son utilisation. Par l’intermédiaire de ce procédé, la fusion de limite de grain entre les particules est évitée avec le matériau de cathode revêtu, et un matériau de cathode monocristallin à petites particules est formé, qui présente une conductivité plus élevée, en améliorant ainsi de manière globale les performances de débit et la stabilité de cycle. Selon un aspect de la présente divulgation, un procédé de préparation d'un matériau de cathode monocristallin à débit élevé et à petite taille de particule est fourni, comprenant les étapes suivantes consistant à : S1 : pulvériser un précurseur de matériau de cathode pour obtenir un matériau pulvérisé, mélanger le matériau pulvérisé avec une source de lithium pour obtenir un mélange, et chauffer le mélange à une température de 500°C à 550°C pour une réaction dans une atmosphère aérobie afin d’obtenir un premier matériau fritté ; S2 : mélanger des composés organométalliques solides Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 pour obtenir un mélange, chauffer le mélange pour gazéification afin d’obtenir un gaz organique mixte ; alimenter le gaz organique mixte dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur via un gaz porteur inerte, et introduire de l’oxygène dans la chambre de réaction simultanément ; et élever une température entre 850°C et 950°C pour un dépôt en phase vapeur sur le premier matériau fritté, dans lequel Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 et Cu(DPM) 2 sont des chélates de di-tert-valérylméthane d'yttrium, de baryum et de cuivre, respectivement, et Ba(TMOD) 2 est un chélate de 2,2,6,6-tétraméthyl-3,5-octanedione de baryum ; et S3 : après la fin de la réaction dans l'étape S2, arrêter d'alimenter le gaz organique mixte, maintenir une introduction d'oxygène pour la réaction de préservation de chaleur entre 850°C et 950°C, puis refroidir jusqu’entre 450°C et 550°C pour la réaction de préservation de chaleur afin d’obtenir un second matériau fritté, et broyer le second matériau fritté pour obtenir le matériau de cathode monocristallin avec un débit élevé et une petite taille de particule. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, dans l'étape S1, le précurseur de matériau de cathode est Ni a Co b Mn c (OH) 2 , un hydroxyde de nickel, de cobalt et de manganèse, Ni a Co b Mn c O, un oxyde de nickel, de cobalt et de manganèse, ou Ni a Co b Mn c CO 3 , un carbonate de nickel, de cobalt et de manganèse, où 0 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b≤ 1, 0 ≤ c ≤ 1, et a + b + c = 1. De préférence, 0,6 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 0,4 et 0 ≤ c ≤ 0,4. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, le matériau pulvérisé et la source de lithium sont mélangés selon un rapport molaire d'une somme d'éléments de nickel, de cobalt et de manganèse à un élément de lithium de 1: (1,0 à 1,2). Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, la source de lithium est au moins un parmi l'hydroxyde de lithium, le carbonate de lithium, le nitrate de lithium ou l'oxalate de lithium. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, l'atmosphère aérobie est de l'air ou de l'oxygène. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, une taille de particule D50 du matériau pulvérisé est dans la plage allant de 500 nm à 1 000 nm. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S1, la réaction dure de 3 heures à 5 heures. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 sont mélangés selon un rapport molaire d'éléments de Y: Ba: Cu = 1: 2: 3, dans lequel un rapport molaire de Ba(DPM) 2 à Ba(TMOD) 2 est de 4: 1. Un but du contrôle du rapport molaire de Ba(DPM) 2 à Ba(TMOD) 2 est d'inhiber la décomposition de Ba(DPM) 2 et de faire en sorte que Ba(DPM) 2 se vaporise à une vitesse stable lorsque la température est supérieure à un point eutectique de Ba(DPM) 2 et Ba(TMOD) 2 . Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, une température de chauffage du mélange de Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 pour une gazéification est dans la plage allant de 200°C à 220°C. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, le gaz organique mixte et le premier matériau fritté sont mélangés selon un rapport molaire d'éléments de (Y + Ba + Cu): (Ni + Co + Mn) = (5 à 10): 100. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, le dépôt en phase vapeur sur le premier matériau fritté au moyen du gaz organique mixte est effectué de l'une des manières suivantes : (1) injection du premier matériau fritté transporté par l'oxygène dans le dispositif de dépôt en phase vapeur ; et (2) utilisation de l'oxygène pour purger et souffler le premier matériau fritté situé dans le dispositif de dépôt en phase vapeur. Les deux modes de mélange ci-dessus peuvent tous les deux assurer le contact complet entre le premier matériau fritté et le gaz organique mixte, en réalisant un revêtement uniforme. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, le gaz organique mixte est introduit dans le dispositif de dépôt en phase vapeur via un gaz porteur inerte à un débit d’écoulement de 0,10 Pa m 3 ·s -1 à 0,13 Pa m 3 ·s -1 ; et l'oxygène est introduit à un débit d’écoulement de 0,70 Pa m 3 ·s -1 à 0,75 Pa m 3 ·s -1 . Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S2, la réaction dure de 5 secondes à 10 secondes. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, la réaction de préservation de chaleur entre 850°C et 950°C dure de 12 heures à 24 heures ; et la réaction de préservation de chaleur entre 450°C et 550°C dure de 1 heure à 2 heures. La réaction de préservation de chaleur est effectuée entre 850°C et 950°C pendant un temps suffisant pour que le matériau de cathode cristallise complètement, puis la réaction de préservation de chaleur est effectuée entre 450°C et 550°C pendant un court laps de temps, ce qui stabilise davantage la structure de l'oxyde d'yttrium, de baryum et de cuivre et est bénéfique pour améliorer la conductivité du matériau. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, à l'étape S3, le refroidissement est effectué à une vitesse de 5°C/min à 10°C/min. Dans certains modes de réalisation de la présente divulgation, une taille de particule D50 du matériau de cathode monocristallin avec un débit élevé et une petite taille de particule est dans la plage allant de 0,8 μm à 2 μm. L'invention concerne également une utilisation de ce procédé de préparation dans la préparation d'une batterie lithium-ion. Selon un mode de réalisation préféré de la présente divulgation, la présente divulgation présente au moins les effets bénéfiques suivants. 1. Selon la présente divulgation, le précurseur de matériau de cathode est broyé et pulvérisé en petites particules, puis mélangé avec la source de lithium, et fritté pendant une courte période à une basse température, de sorte que le lithium pénètre dans la structure interne du précurseur, et en même temps, la fusion de limite de grain ne se produit pas, et la granularité du matériau est encore plus petite, ce qui est bénéfique pour le dépôt en phase vapeur ultérieur, et un gaz organique mixte peut être attaché uniformément à la surface du matériau broyé. 2. Par dépôt en phase vapeur, le composé organique métallique est transformé en l'oxyde métallique à appliquer en revêtement sur la surface du matériau, formant un oxyde d'yttrium, de baryum et de cuivre dans une structure de type supraconducteur. Enfin, lors du frittage de préservation chaleur, une fusion de limite de grain se produit dans le matériau. Cependant, en raison de la barrière du revêtement, sa capacité de fusion est limitée, ce qui réduit une pression pour le broyage de matériaux monocristallins ultérieurs, et les particules monocristallines produites après le broyage présentent une taille de particule plus petite. Pendant ce temps, en raison de la structure supraconductrice de l'oxyde d'yttrium, de baryum et de cuivre présente sur la surface, la conductivité électronique du matériau de cathode est considérablement améliorée. 3. Dans ce procédé, le matériau de cathode revêtu par dépôt en phase vapeur d'oxyde d'yttrium, de baryum et de cuivre est très approprié pour les matériaux de cathode à haute teneur en nickel. La raison en est que le lithium qui s'infiltre dans les matériaux de cathode immatures obtenus par réaction de préservation de chaleur pendant une courte période à basse température au stade précoce est encore instable et facile à libérer. La teneur en nickel dans les matériaux de cathodes à haute teneur en nickel est plus élevée, et le désordre du lithium et du nickel dans les matériaux de cathode immatures est extrêmement sérieux. Si un revêtement en phase liquide est adopté, une grande quantité de lithium peut être perdue, entraînant une diminution de la capacité en grammes du matériau. Cependant, le dépôt en phase vapeur d'oxyde d'yttrium, de baryum et de cuivre évite l'apparition de ce problème. La présente divulgation va être expliquée davantage en se reportant aux dessins et aux exemples ci-dessous, où : est une image de SEM d'un matériau de cathode monocristallin à débit élevé et à petite taille de particule préparé selon l'exemple 1 de la présente divulgation. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION Les concepts et les effets techniques produits de la présente divulgation vont être clairement et complètement décrits ci-dessous en association avec les exemples, afin de comprendre suffisamment les objectifs, les caractéristiques et les effets de la présente divulgation. Bien entendu, les exemples décrits ne sont que quelques exemples de la présente divulgation, plutôt que tous les exemples. D'autres exemples obtenus par l'homme du métier sans passer par un travail créatif entrent tous dans la portée de protection de la présente divulgation. Exemple 1 Dans cet exemple, un matériau de cathode monocristallin à débit élevé et à petite taille de particule a été préparé, et le processus spécifique était le suivant : étape 1 : pulvériser un précurseur de matériau de cathode, un hydroxyde de nickel, de cobalt et de manganèse (avec une formule générale chimique Ni 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 (OH) 2 ) par l’intermédiaire d’un broyeur à jet pour obtenir un précurseur pulvérisé avec une taille de particule D50 de 800 nm ; étape 2 : mélanger le précurseur pulvérisé avec de l'hydroxyde de lithium selon un rapport molaire d’une somme des éléments de nickel, de cobalt et de manganèse à l'élément de lithium de 1: 1,2 pour obtenir un mélange, mettre le mélange dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur avec un taux de remplissage de 8 %, et élever la température du mélange de la température ambiante à 500°C dans une atmosphère d'oxygène à une vitesse de 5°C/min, et maintenir la température pendant 5 heures pour obtenir un premier matériau fritté ; étape 3 : mélanger les composés organométalliques solides Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 selon des rapports molaires d'éléments de Y: Ba: Cu = 1: 2: 3 et (Y + Ba + Cu): (Ni + Co + Mn) = 5: 100 pour obtenir un mélange, chauffer le mélange à une température de 220°C pour une gazéification afin d'obtenir un gaz organique mixte, et alimenter le gaz organique mixte dans la chambre de réaction du dispositif de dépôt en phase vapeur en utilisant de l'argon comme gaz porteur à un débit d’écoulement de 0,13 Pa m 3 ·s -1 , et dans le même temps introduire de l'oxygène dans la chambre de réaction à un débit d’écoulement de 0,75 Pa m 3 ·s -1 , et purger et souffler le premier matériau fritté par de l'oxygène, élever la température à 900°C et maintenir a température pendant 5 secondes, puis arrêter d'alimenter le gaz organique mixte, un rapport molaire de Ba(DPM) 2 à Ba(TMOD) 2 étant de 4: 1 ; et étape 4 : introduire en continu de l'oxygène et maintenir la température à 900°C pendant 24 heures, puis refroidir à 550°C à une vitesse de refroidissement de 10°C/min et maintenir la température pendant 1 heure pour obtenir un second matériau fritté, puis effectuer un broyage, un tamisage et une élimination du fer pour obtenir le matériau de cathode monocristallin à débit élevé et à petite taille de particule avec un D50 de 1,4 μm. Dans lequel, Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 ont été synthétisés par une réaction de nitrate soluble avec DPM ou TMOD dans une solution alcaline. En prenant Y(DPM) 3 comme exemple, le procédé spécifique était le suivant : dissoudre Y(NO) 3 dans une solution aqueuse d'éthanol, mélanger une solution aqueuse d'éthanol de DPM avec une solution d'éthanol aqueuse d'hydroxyde de sodium pour la réaction afin d'obtenir une solution mixte, puis ajouter goutte à goutte la solution d'éthanol aqueuse de Y(NO) 3 dans la solution mixte pour une réaction, filtrer et sécher pour obtenir Y(DPM) 3 . Exemple 2 Dans cet exemple, un matériau de cathode monocristallin à débit élevé et à petite taille de particule a été préparé, et le processus spécifique était le suivant : étape 1 : pulvériser un précurseur de matériau de cathode, un hydroxyde de nickel, de cobalt et de manganèse (avec une formule générale chimique Ni 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 (OH) 2 ) par l’intermédiaire d’un broyeur à jet pour obtenir un précurseur pulvérisé avec une taille de particule D50 de 850 nm ; étape 2 : mélanger le précurseur pulvérisé avec de l'hydroxyde de lithium selon un rapport molaire d’une somme des éléments de nickel, de cobalt et de manganèse à l'élément de lithium de 1: 1.1 pour obtenir un mélange, mettre le mélange dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur avec un taux de remplissage de 5 %, et élever la température du mélange de la température ambiante à 530°C dans une atmosphère d'oxygène à une vitesse de 8°C/min, et maintenir la température pendant 4 heures pour obtenir un premier matériau fritté ; étape 3 : mélanger les composés organométalliques solides Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 selon des rapports molaires d'éléments de Y: Ba: Cu = 1: 2: 3 et (Y + Ba + Cu): (Ni + Co + Mn) = 8: 100 pour obtenir un mélange, chauffer le mélange à une température de 210°C pour une gazéification afin d'obtenir un gaz organique mixte, et alimenter le gaz organique mixte dans la chambre de réaction du dispositif de dépôt en phase vapeur en utilisant de l'argon comme gaz porteur à un débit d’écoulement de 0,12 Pa m 3 ·s -1 , et dans le même temps introduire de l'oxygène dans la chambre de réaction à un débit d’écoulement de 0,73 Pa m 3 ·s -1 , et purger et souffler le premier matériau fritté par de l'oxygène, élever la température à 880°C et maintenir la température pendant 8 secondes, puis arrêtant d'alimenter le gaz organique mixte, un rapport molaire de Ba(DPM) 2 à Ba(TMOD) 2 étant de 4: 1 ; et étape 4 : introduire en continu de l'oxygène et maintenir la température à 880°C pendant 18 heures, puis refroidir à 500°C à une vitesse de refroidissement de 8°C/min et maintenir la température pendant 1,5 heures pour obtenir un second matériau fritté, puis effectuer un broyage, un tamisage et une élimination du fer pour obtenir le matériau de cathode monocristallin à débit élevé et à petite taille de particule avec un D50 de 1,6μm. Exemple 3 Dans cet exemple, un matériau de cathode monocristallin à débit élevé et à petite taille de particule a été préparé, et le processus spécifique était le suivant : étape 1 : pulvériser un précurseur de matériau de cathode, un hydroxyde de nickel, de cobalt et de manganèse (avec une formule générale chimique Ni 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 (OH) 2 ) par l’intermédiaire d’un broyeur à jet pour obtenir un précurseur pulvérisé avec une taille de particule D50 de 650 nm ; étape 2 : mélanger le précurseur pulvérisé avec de l'hydroxyde de lithium selon un rapport molaire d’une somme des éléments de nickel, de cobalt et de manganèse à l'élément de lithium de 1: 1.0 pour obtenir un mélange, mettre le mélange dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur avec un taux de remplissage de 2 %, et élever la température du mélange de la température ambiante à 550°C dans une atmosphère d'oxygène à une vitesse de 10°C/min, et maintenir la température pendant 3 heures pour obtenir un premier matériau fritté ; étape 3 : mélanger les composés organométalliques solides Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 selon des rapports molaires d'éléments de Y: Ba: Cu = 1: 2: 3 et (Y + Ba + Cu): (Ni + Co + Mn) = 10: 100 pour obtenir un mélange, chauffer le mélange à une température de 200°C pour une gazéification afin d'obtenir un gaz organique mixte, et alimenter le gaz organique mixte dans la chambre de réaction du dispositif de dépôt en phase vapeur en utilisant de l'azote comme gaz porteur à un débit d’écoulement de 0,10 Pa m 3 ·s -1 , et dans le même temps introduire de l'oxygène dans la chambre de réaction à un débit d’écoulement de 0,70 Pa m 3 ·s -1 , et purger et souffler le premier matériau fritté par de l'oxygène, élever la température à 850°C et maintenir a température pendant 10 secondes, puis arrêter d'alimenter le gaz organique mixte, un rapport molaire de Ba(DPM) 2 à Ba(TMOD) 2 étant de 4: 1 ; et étape 4 : introduire en continu de l'oxygène et maintenir la température à 850°C pendant 12 heures, puis refroidir à 450°C à une vitesse de refroidissement de 5°C/min et maintenir la température pendant 2 heures pour obtenir un second matériau fritté, puis effectuer un broyage, un tamisage et une élimination du fer pour obtenir le matériau de cathode monocristallin à débit élevé et à petite taille de particule avec un D50 de 0,9 μm. Exemple comparatif 1 Dans cet exemple comparatif, un matériau de cathode monocristallin a été préparé, qui était différent de l'exemple 1 en ce sens que le traitement de revêtement n'a pas été effectué, et le processus spécifique était le suivant : étape 1 : pulvériser un précurseur de matériau de cathode, un hydroxyde de nickel, de cobalt et de manganèse (avec une formule générale chimique Ni 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 (OH) 2 ) par l’intermédiaire d’un broyeur à jet pour obtenir un précurseur pulvérisé avec une taille de particule D50 de 800 nm ; étape 2 : mélanger le précurseur pulvérisé avec de l'hydroxyde de lithium selon un rapport molaire d’une somme des éléments de nickel, de cobalt et de manganèse à l'élément de lithium de 1: 1.2 pour obtenir un mélange, placer le mélange dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur avec un taux de remplissage de 8 %, et élever la température du mélange de la température ambiante à 500°C dans une atmosphère d'oxygène à une vitesse de 5°C/min, et maintenir la température pendant 5 heures ; et étape 3 : introduire de l'oxygène dans la chambre de réaction à un débit d’écoulement de 0,75 Pa m 3 ·s -1 , élever la température jusqu'à 900°C et maintenir la température pendant 24 heures, puis effectuer un broyage, un tamisage et une élimination du fer pour obtenir le matériau de cathode monocristallin avec une D50 de 4,3 μm. Exemple comparatif 2 Dans cet exemple comparatif, un matériau de cathode monocristallin a été préparé, qui était différent de l'exemple 2 en ce sens que le traitement de revêtement n'a pas été effectué, et le processus spécifique était le suivant : étape 1 : pulvériser un précurseur de matériau de cathode, un hydroxyde de nickel, de cobalt et de manganèse (avec une formule générale chimique Ni 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 (OH) 2 ) par l’intermédiaire d’un broyeur à jet pour obtenir un précurseur pulvérisé avec une taille de particule D50 de 850 nm ; étape 2 : mélanger le précurseur pulvérisé avec de l'hydroxyde de lithium selon un rapport molaire d’une somme des éléments de nickel, de cobalt et de manganèse à l'élément de lithium de 1: 1.1 pour obtenir un mélange, placer le mélange dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur avec un taux de remplissage de 5 %, et élever la température du mélange de la température ambiante à 530°C dans une atmosphère d'oxygène à une vitesse de 8°C/min, et maintenir la température pendant 4 heures ; et étape 3 : introduire de l'oxygène dans la chambre de réaction à un débit d’écoulement de 0,73 Pa m 3 ·s -1 , élever la température jusqu'à 880°C et maintenir la température pendant 18 heures, puis effectuer un broyage, un tamisage et une élimination du fer pour obtenir le matériau de cathode monocristallin avec une D50 de 3,6 μm. Exemple comparatif 3 Dans cet exemple comparatif, un matériau de cathode monocristallin a été préparé, qui était différent de l'exemple 3 en ce sens que le traitement de revêtement n'a pas été effectué, et le processus spécifique était le suivant : étape 1 : pulvériser un précurseur de matériau de cathode, un hydroxyde de nickel, de cobalt et de manganèse (avec une formule générale chimique Ni 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 (OH) 2 ) par l’intermédiaire d’un broyeur à jet pour obtenir un précurseur pulvérisé avec une taille de particule D50 de 650 nm ; étape 2 : mélanger le précurseur pulvérisé avec de l'hydroxyde de lithium selon un rapport molaire d’une somme des éléments de nickel, de cobalt et de manganèse à l'élément de lithium de 1: 1.0 pour obtenir un mélange, placer le mélange dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur avec un taux de remplissage de 2 %, et élever la température du mélange de la température ambiante à 550°C dans une atmosphère d'oxygène à une vitesse de 10°C/min, et maintenir la température pendant 3 heures ; et étape 3 : introduire de l'oxygène dans la chambre de réaction à un débit d’écoulement de 0,70 Pa m 3 ·s -1 , élever la température jusqu'à 850°C et maintenir la température pendant 12 heures, puis effectuer un broyage, un tamisage et une élimination du fer pour obtenir le matériau de cathode monocristallin avec une D50 de 3,0 μm. Exemple comparatif 4 Dans cet exemple comparatif, un matériau de cathode monocristallin a été préparé, et le processus spécifique était le suivant : étape 1 : placer le matériau de cathode obtenu dans l'exemple comparatif 1 dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur avec un taux de remplissage de 8%, et élever la température de la température ambiante à 500°C dans une atmosphère d'oxygène à une vitesse de 5°C/min, et maintenir la température pendant 5 heures ; étape 2 : mélanger les composés organométalliques solides Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 selon des rapports molaires d'éléments de Y: Ba: Cu = 1: 2: 3 et (Y + Ba + Cu): (Ni + Co + Mn) = 5: 100 pour obtenir un mélange, chauffer le mélange à une température de 220°C pour une gazéification afin d'obtenir un gaz organique mixte, et alimenter le gaz organique mixte dans la chambre de réaction du dispositif de dépôt en phase vapeur en utilisant du gaz argon comme gaz porteur à un débit d’écoulement de 0,13 Pa m 3 ·s -1 , et dans le même temps introduire de l'oxygène dans la chambre de réaction à un débit d’écoulement de 0,75 Pa m 3 ·s -1 , et purger et souffler le premier matériau fritté par de l'oxygène, élever la température à 900°C et maintenir a température pendant 5 secondes, puis arrêter d'alimenter le gaz organique mixte, un rapport molaire de Ba(DPM) 2 à Ba(TMOD) 2 étant de 4: 1 ; et étape 3 : introduire en continu de l'oxygène, refroidir la température à 550°C à une vitesse de refroidissement de 10°C/min et maintenir la température pendant 1 heure, puis effectuer un broyage, un tamisage et une élimination du fer pour obtenir le matériau de cathode monocristallin avec une D50 de 4,3 μm. Exemple comparatif 5 Dans cet exemple comparatif, un matériau de cathode monocristallin a été préparé, et le processus spécifique était le suivant : étape 1 : placer le matériau de cathode obtenu dans l'exemple comparatif 2 dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur avec un taux de remplissage de 5%, et élever la température de la température ambiante à 530°C dans une atmosphère d'oxygène à une vitesse de 8°C/min, et maintenir la température pendant 4 heures ; étape 2 : mélanger les composés organométalliques solides Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 selon des rapports molaires d'éléments de Y: Ba: Cu = 1: 2: 3 et (Y + Ba + Cu): (Ni + Co + Mn) = 8: 100 pour obtenir un mélange, chauffer le mélange à une température de 210°C pour une gazéification afin d'obtenir un gaz organique mixte, et alimenter le gaz organique mixte dans la chambre de réaction du dispositif de dépôt en phase vapeur en utilisant du gaz argon comme gaz porteur à un débit d’écoulement de 0,12 Pa m 3 ·s -1 , et dans le même temps introduire de l'oxygène dans la chambre de réaction à un débit d’écoulement de 0,73 Pa m 3 ·s -1 , et purger et souffler le premier matériau fritté par de l'oxygène, élever la température à 880°C et maintenir la température pendant 8 secondes, puis arrêter d'alimenter le gaz organique mixte, un rapport molaire de Ba(DPM) 2 à Ba(TMOD) 2 étant de 4: 1 ; et étape 3 : introduire en continu de l'oxygène, refroidir la température à 500°C à une vitesse de refroidissement de 8°C/min et maintenir la température pendant 1,5 heure, puis effectuer un broyage, un tamisage et une élimination du fer pour obtenir le matériau de cathode monocristallin avec une D50 de 3,6 μm. Exemple comparatif 6 Dans cet exemple comparatif, un matériau de cathode monocristallin a été préparé, et le processus spécifique était le suivant : étape 1 : placer le matériau de cathode obtenu dans l'exemple comparatif 3 dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur avec un taux de remplissage de 2%, et élever la température de la température ambiante à 550°C dans une atmosphère d'oxygène à une vitesse de 10°C/min, et maintenir la température pendant 3 heures ; étape 2 : mélanger les composés organométalliques solides Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 selon des rapports molaires d'éléments de Y: Ba: Cu = 1: 2: 3 et (Y + Ba + Cu): (Ni + Co + Mn) = 10: 100 pour obtenir un mélange, chauffer le mélange à une température de 200°C pour une gazéification afin d'obtenir un gaz organique mixte, et alimenter le gaz organique mixte dans la chambre de réaction du dispositif de dépôt en phase vapeur en utilisant de l'azote comme gaz porteur à un débit d’écoulement de 0,10 Pa m 3 ·s -1 , et dans le même temps introduire de l'oxygène dans la chambre de réaction à un débit d’écoulement de 0,70 Pa m 3 ·s -1 , et purger et souffler le premier matériau fritté par de l'oxygène, élever la température à 850°C et maintenir la température pendant 10 secondes, puis arrêter d'alimenter le gaz organique mixte, un rapport molaire de Ba(DPM) 2 à Ba(TMOD) 2 étant de 4: 1 ; et étape 3 : introduire en continu de l'oxygène, refroidir la température à 450°C à une vitesse de refroidissement de 5°C/min et maintenir la température pendant 2 heures, puis effectuer un broyage, un tamisage et une élimination du fer pour obtenir le matériau de cathode monocristallin avec une D50 de 3,0 μm. Exemple de test : La résistivité des matériaux de cathode obtenu dans les exemples et les exemples comparatifs a été mesurée par un procédé à quatre sondes à 12 MPa. Des piles bouton CR2025 ont été assemblées dans une boîte à gants remplie d'argon gazeux, dans laquelle les matériaux de cathode obtenus dans les exemples et les exemples comparatifs, un liant (PVDF) et un agent conducteur (noir d'acétylène) ont été utilisés selon un rapport de 90: 5: 5 pour fabriquer une plaque de cathode, et du lithium métallique a été utilisé comme contre-électrode ; 1 M LiPF 6 /EC: DMC: FEC (un rapport volumique CE/DMC/FEC était de 1: 1: 1) a été utilisé comme solution électrolytique et un diaphragme microporeux Celgard2400 a été utilisé comme diaphragme. Une première capacité spécifique de décharge a été testée dans une plage de tension allant de 3 V à 4,3 V à 0,2 C/0,2 C, des performances de vitesse à 0,5 C/0,2 C, 1 C/0,2 C, 2 C/0,2 C, 4 C/0,2 C et 8 C/0,2 C ont été étudiées, et les taux de rétention de capacité après 200 cycles à 1,2 C/1 C ont été testés. Les résultats obtenus ont été indiqués dans le Tableau 1. Résistivité (Ω•m) Première capacité spécifique de décharge (mAh/g) Taux de performances (%) Taux de rétention de capacité de cyclage (%) 1 C/0.2 C 2 C/0.2 C 4 C/0.2 C 8 C/0.2 C Exemple 1 855 204.8 95.5 92.8 90.4 86.9 96.6 Exemple 2 873 204.4 95.1 92.1 90.1 86.4 96.2 Exemple 3 879 204.5 95.4 91.7 89.9 86.7 96.1 Exemple comparatif 1 5960 202.1 88.6 84.7 79.8 71.8 76.7 Exemple comparatif 2 6680 203.2 88.8 84.3 79.9 71.3 75.8 Exemple comparatif 3 6330 202.4 88.4 84.9 79.1 71.2 76.1 Exemple comparatif 4 891 203.6 91.7 88.1 83.2 75.4 95.6 Exemple comparatif 5 880 202.8 91.3 88.4 83.3 75.3 95.4 Exemple comparatif 6 856 201.9 91.4 88.1 83.3 75.6 95.1 Il ressort du tableau 1 que la résistivité des exemples comparatifs 1 à 3 est évidemment supérieure à celle des exemples, du fait que les matériaux de cathode des exemples comparatifs 1 à 3 ne sont pas revêtus de l'oxyde d'yttrium, de baryum et de cuivre, dont la conductivité n'est pas aussi bonne que celle des exemples, et leurs taux de performances et performances de cycle sont également diminuées. Les exemples comparatifs 4 à 6 ont une résistivité équivalente à celle des exemples. Cependant, étant donné que les matériaux de cathode complètement frittés sont soumis à un dépôt en phase vapeur dans les exemples comparatifs 4 à 6, les matériaux de cathodes sont fondus au niveau des limites de grain après le frittage, ce qui entraîne une taille de particule plus grande du matériau de cathode monocristallin final, ce qui réduit davantage les taux de performances. Les exemples de la présente divulgation sont décrits en détail en référence aux dessins ci-dessus, la présente divulgation n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus, et divers changements peuvent également être apportés au champ des connaissances de l’homme du métier sans sortir du but de la présente divulgation. En outre, en l'absence de conflit, les exemples dans la présente divulgation et les caractéristiques dans les exemples peuvent être combinés les uns avec les autres. Procédé de préparation d'un matériau de cathode monocristallin à débit élevé et à petite taille de particule, comprenant les étapes suivantes consistant à : S1 : pulvériser un précurseur de matériau de cathode pour obtenir un matériau pulvérisé, mélanger le matériau pulvérisé avec une source de lithium pour obtenir un mélange, et chauffer le mélange à une température de 500°C à 550°C pour une réaction dans une atmosphère aérobie afin d’obtenir un premier matériau fritté ; S2 : mélanger des composés organométalliques solides Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 pour obtenir un mélange, chauffer le mélange pour gazéification afin d’obtenir un gaz organique mixte ; alimenter le gaz organique mixte dans une chambre de réaction d'un dispositif de dépôt en phase vapeur via un gaz porteur inerte, et introduire de l’oxygène dans la chambre de réaction simultanément ; et élever une température entre 850°C et 950°C pour un dépôt en phase vapeur sur le premier matériau fritté, dans lequel Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 et Cu(DPM) 2 sont des chélates de di-tert-valérylméthane d'yttrium, de baryum et de cuivre, respectivement, et Ba(TMOD) 2 est un chélate de 2,2,6,6-tétraméthyl-3,5-octanedione de baryum ; et S3 : après la fin de la réaction dans l'étape S2, arrêter d'alimenter le gaz organique mixte, maintenir une introduction d'oxygène pour la réaction de préservation de chaleur entre 850°C et 950°C, puis refroidir jusqu’entre 450°C et 550°C pour la réaction de préservation de chaleur afin d’obtenir un second matériau fritté, et broyer le second matériau fritté pour obtenir le matériau de cathode monocristallin avec un débit élevé et une petite taille de particule. Procédé de préparation selon la revendication 1, dans lequel à l'étape S1, le précurseur de matériau de cathode est Ni a Co b Mn c (OH) 2 , un hydroxyde de nickel, de cobalt et de manganèse, Ni a Co b Mn c O, un oxyde de nickel, de cobalt et de manganèse, ou Ni a Co b Mn c CO 3 , un carbonate de nickel, de cobalt et de manganèse, où 0 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b≤ 1, 0 ≤ c ≤ 1, et a + b + c = 1. Procédé de préparation selon la revendication 1, dans lequel à l'étape S1, une taille de particule D50 du matériau pulvérisé est dans la plage allant de 500 nm à 1 000 nm. Procédé de préparation selon la revendication 1, dans lequel à l'étape S1, la réaction dure de 3 heures à 5 heures. Procédé de préparation selon la revendication 1, dans lequel dans l'étape S2, Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 sont mélangés selon un rapport molaire d'éléments de Y: Ba: Cu = 1: 2: 3, dans lequel un rapport molaire de Ba(DPM) 2 à Ba(TMOD) 2 est de 4: 1. Procédé de préparation selon la revendication 1, dans lequel dans l'étape S2, une température pour chauffer le mélange de Y(DPM) 3 , Ba(DPM) 2 , Ba(TMOD) 2 et Cu(DPM) 2 pour une gazéification est dans la plage allant de 200°C à 220°C. Procédé de préparation selon la revendication 1, dans lequel à l'étape S2, le gaz organique mixte et le premier matériau fritté sont mélangés selon un rapport molaire d'éléments de (Y + Ba + Cu): (Ni + Co + Mn) = (5 à 10): 100. Procédé de préparation selon la revendication 1, dans lequel à l'étape S2, le dépôt en phase vapeur sur le premier matériau fritté au moyen du gaz organique mixte est effectué de l'une des manières suivantes : (1) injection du premier matériau fritté transporté par l'oxygène dans le dispositif de dépôt en phase vapeur ; et (2) utilisation de l'oxygène pour purger et souffler le premier matériau fritté situé dans le dispositif de dépôt en phase vapeur. Procédé de préparation selon la revendication 1, dans lequel à l'étape S3, la réaction de préservation de chaleur entre 850°C et 950°C dure de 12 heures à 24 heures ; et la réaction de préservation de chaleur entre 450°C et 550°C dure de 1 heure à 2 heures. Utilisation du procédé de préparation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans la préparation d'une batterie lithium-ion.