高镍三元正极材料前驱体、高镍三元正极材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111517377A(43)申请公布日2020.08.11(21)申请号202010348173.8(22)申请日2020.04.28(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人万江涛任海朋张勇杰张宁(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人肖阳(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称高镍三元正极材料前驱体、高镍三元正极材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了高镍三元正极材料前驱体、高镍三元正极材料及其制备方法。其中，制备高镍三元正极材料的前驱体方法包括：(1)向第一反应底液中加入镍钴盐溶液、第一沉淀剂和第二沉淀剂进行第一合成反应，得到镍钴二元前驱体；(2)将镍钴二元前驱体加入到第二反应底液中，向反应体系中通入压缩空气，进行预氧化处理，预氧化处理完成后，向反应体系中加入锰盐溶液和第二沉淀剂，进行第二合成反应，得到锰盐包覆的高镍三元正极材料前驱体。该方法通过两段合成反应制备得到高镍三元正极材料前驱体，全程不需要提供保护性气氛，方法简单、加工成本低，且制备得到的前驱体便于烧成制得高镍三元正极材料，产品性能不劣于常规方法制备得到的高镍三元正极材料。CN111517377ACN111517377A权利要求书1/1页1.一种制备高镍三元正极材料前驱体的方法，其特征在于，包括：(1)向第一反应底液中加入镍钴盐溶液、第一沉淀剂和第二沉淀剂进行第一合成反应，得到镍钴二元前驱体；(2)将所述镍钴二元前驱体加入到第二反应底液中，向反应体系中通入压缩空气，进行预氧化处理，所述预氧化处理完成后，向反应体系中加入锰盐溶液和所述第二沉淀剂，进行第二合成反应，使锰盐包覆在所述镍钴二元前驱体的至少部分表面，得到所述高镍三元正极材料前驱体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍钴盐溶液中，镍盐、钴盐的总浓度为0.5～1.0mol/L；任选地，所述第一沉淀剂为浓度为5～10mol/L的氢氧化钠溶液；任选地，所述第二沉淀剂为浓度为8～12mol/L的氨水溶液；任选地，所述锰盐溶液的浓度为0.5～1.0mol/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一合成反应的反应条件包括：搅拌转速为600～1000rpm，反应温度为50～70℃，反应体系的pH值为10.0～12.0，反应体系中固含量为100～300g/L，反应时间为5～60h；。任选地，步骤(2)中，所述镍钴二元前驱体的水分含量为15～20％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预氧化处理中，压缩空气的流量为80～100L/h，处理时间为10～20min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二合成反应的反应条件包括：反应时间为2～6h，反应体系的pH值为8.0～10.0。6.一种高镍三元正极材料前驱体，其特征在于，是由权利要求1～5任一项所述的方法制备得到的；任选地，所述高镍三元正极材料前驱体具有式(I)所示的组成，NiXCoY(OH)2(X+Y)·Mn1-X-YO2(1-X-Y)(I)式(1)中，70％<X<92％，1％<Y<15％。7.一种制备高镍三元正极材料的方法，其特征在于，包括：将高镍三元正极材料前驱体与锂源混合并进行烧结处理，得到所述高镍三元正极材料；其中，所述高镍三元正极材料前驱体为权利要求1～5任一项所述的方法制备得到的高镍三元正极材料前驱体，或者权利要求6所述的高镍三元正极材料前驱体。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述高镍三元正极材料前驱体与所述锂源的摩尔比为1:(1.02～1.08)。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述烧结处理包括第一烧结处理和第二烧结处理，所述第一烧结处理在700～950℃下进行8～20h，所述第二烧结处理在550～650℃下进行6～12h。10.一种高镍三元正极材料，其特征在于，所述高镍三元正极材料是由权利要求7～9任一项所述的方法制备得到的。2CN111517377A说明书1/7页高镍三元正极材料前驱体、高镍三元正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及电极材料技术领域，具体而言，本发明涉及高镍三元正极材料前驱体、高镍三元正极材料及其制备方法。背景技术[0002]随着新能源产业的兴起，新能源产业链对原材料方面越来越重视，锂离子电池材料技术更新较快，高品质的三元前驱体及正极材料的开发一直是新能源材料的热点。而为了进一步提高材料的能量密度，市场普遍有研发中高镍正极材料的趋势，高镍三元前驱体及其正极材料