一种镍钴锰三元前驱体及其制备方法技术

一种镍钴锰三元前驱体及其制备方法，其特征在于：镍钴锰三元前驱体的颗粒为核壳结构，核是β型镍钴锰氢氧化物，壳是α型镍钴锰氢氧化物。镍钴锰混合溶液、络合剂溶液加入到反应装置内，控制反应液pH为11.5‑12.5，反应温度为45~65℃，氮气气氛制备镍钴锰三元前驱体的核；调节反应温度至85~95℃，调整反应液pH至9.5~10.5；通入二氧化碳与氧气混合气，加入镍钴锰混合溶液，控制反应液pH为9.5~10.5，在75~95℃温度下制备镍钴锰三元前驱体的壳；后处理得到镍钴锰三元前驱体。采用本发明专利技术制备的核壳结构镍钴锰三元前驱体，可在保证产品具有较高的振实密度下，大大提升二次球的物理性能。

A Nickel-Cobalt-Manganese Ternary Precursor and Its Preparation Method

A nickel-cobalt-manganese ternary precursor and its preparation method are characterized in that the particles of the nickel-cobalt-manganese ternary precursor are core-shell structure, the core is Beta-type nickel-cobalt-manganese hydroxide, and the shell is alpha-type nickel-cobalt-manganese hydroxide. When the mixed solution of nickel, cobalt and manganese and the complex agent solution are added into the reactor, the pH of the reaction solution is controlled to be 11.5 12.5, the reaction temperature is 45-65 C, and the nucleus of the precursor of nickel, cobalt and manganese is prepared in nitrogen atmosphere; the reaction temperature is adjusted to 85-95 C, and the pH of the reaction solution is adjusted to 9.5-10.5; the mixed solution of nickel, cobalt and manganese is added into the mixture of carbon dioxide and oxygen to control the pH of the reaction solution to be 9.5-10.5 The shell of nickel-cobalt-manganese ternary precursor was prepared at the temperature of, and the nickel-cobalt-manganese ternary precursor was obtained after treatment. The core-shell structure nickel-cobalt-manganese ternary precursor prepared by the invention can greatly improve the physical properties of the secondary sphere under high compacting density of the product.

【技术实现步骤摘要】
一种镍钴锰三元前驱体及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种镍钴锰三元前驱体及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池自上世纪末期迅速发展成为研究热点，在电子通讯和车用电池领域得到了广泛的认可。电池的正极材料占据电池总成本的25%以上，直接影响到电池容量、循环和安全等性能，是电池所有组件中关键核心所在。目前占据锂电池市场的正极材料主要包括钴酸锂、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂。钴酸锂材料多用于小型高端电子设备，具有高昂的成本，并且存在一定的过充安全隐患。锰酸锂的比容量，高温循环和储存性能较差，关于如何提升此类材料的综合性能还在探索开发阶段。磷酸铁锂导电性能不佳和产品重复性低，并未有良好的解决方案。层状氧化镍钴锰系列材料具有较高比容量、循环性能和安全性能，综合兼备了上述材料的优点，在车载电池领域具有广阔的应用前景。传统的共沉淀方法制备的β型三元材料前躯体，是细小一次晶粒团积而成的二次球颗粒，再混合锂源煅烧形成三元正极材料。但是针对高镍产品的合成工艺依旧存在很多问题。在实际工业生产的高转速和固含量条件下，依旧出现高镍前驱体的二次球体开裂现象，尤其高频发生于粒度大于7μm的二次球本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍钴锰三元前驱体，其特征在于：所述镍钴锰三元前驱体的颗粒为核壳结构，该核壳结构由核和壳构成，所述核是β型镍钴锰氢氧化物，且具有细密状一次颗粒构筑的致密形貌，其通式为Ni

【技术特征摘要】
1.一种镍钴锰三元前驱体，其特征在于：所述镍钴锰三元前驱体的颗粒为核壳结构，该核壳结构由核和壳构成，所述核是β型镍钴锰氢氧化物，且具有细密状一次颗粒构筑的致密形貌，其通式为Ni2+1-x-yCo2+xMn2+y(OH)2；所述壳是α型镍钴锰氢氧化物，且具有薄片构筑的多孔形貌，其通式为[Ni2+1−x-yCo3+xMn3+y(OH)2]CO32-(x+y)/2，其中，0.17≤(x+y)≤0.33。2.根据权利要求1所述的镍钴锰三元前驱体，其特征在于：在所述α型镍钴锰氢氧化物中，镍离子的价态为二价，钴离子和锰离子的价态均为三价；在所述β型镍钴锰氢氧化物中，镍离子、钴离子以及锰离子的价态均为二价。3.根据权利要求1所述的镍钴锰三元前驱体，其特征在于：所述颗粒的平均粒径为5-18µm，壳的厚度为2-7µm。4.根据权利要求1所述的镍钴锰三元前驱体，其特征在于：所述颗粒的振实密度为1.9-2.5g/cm3，比表面积为8-30m2/g。5.根据权利要求1~4任意一项所述的镍钴锰三元前驱体的制备方法，其特征在于：依次包括下列步骤：步骤（1），镍钴锰混合溶液、络合剂溶液分别以匀速并流方式加入反应装置，同时添加沉淀剂溶液控制所述反应装置内的反应液的pH值为11.5-12.5，投料过程强烈搅拌，控制反应温度为45~65℃，并在氮气气氛下反应制备镍钴锰三元前驱体的核；步骤（2），暂停加液，调节所述反应装置内的温度至85~95℃，搅拌1~2小时后，加入稀酸调整反应液的pH值至9.5~10.5；步骤（3），向所述反应装置中通入二...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱用，王梁梁，王树亮，许翔，袁超群，褚风辉，李佰康，朱涛，
申请(专利权)人：兰州金通储能动力新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62