高镍低钴夹心结构碳酸盐前驱体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了高镍低钴夹心结构碳酸盐前驱体及其制备方法和应用，前驱体包括：内核，所述内核材料的化学式为Ni

【技术实现步骤摘要】
高镍低钴夹心结构碳酸盐前驱体及其制备方法和应用
本专利技术属于锂电池领域，具体涉及一种高镍低钴夹心结构碳酸盐前驱体及其制备方法和应用。
技术介绍
随着技术的进步，虽钴酸锂电池容易合成、性能稳定，但是因钴价昂贵、钴资源匮乏，使得钴酸锂电池的商业时代已不复存在，而低钴和无钴正极材料将成为未来的一个发展方向。近年来，三元材料锂离子电池材料得到了迅速发展，高品质的高镍低钴三元前驱体及正极材料的开发成为了热点，市场长普遍采用氢氧化物前驱体作为原料烧结成正极材料，而碳酸盐三元前驱体及其正极材料的研究相对比较少，目前报道的碳酸盐前驱体存在颗粒均一度不够、粒度分布不均匀以及流动性不好的问题，导致其无法连续生产。而现有的工艺大多采用碳酸氢铵作为沉淀剂合成碳酸盐前驱体，对于普通的三元前驱体及正极材料体系，这种方案可行，但对于高镍系产品往往达不到很好的效果，形貌、粒度大小、粒度分布等均得不到很好的控制，而且存在含氨废水处理相关的环保等问题。同时，对于正极材料，通常高镍三元正极材料因高温煅烧氧化容易产生部分的Ni二价金属离子与锂离子混排，在循环的过程中容易产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高镍低钴夹心结构碳酸盐前驱体，其特征在于，包括：/n内核，所述内核材料的化学式为Ni

【技术特征摘要】
1.一种高镍低钴夹心结构碳酸盐前驱体，其特征在于，包括：
内核，所述内核材料的化学式为Nix1Coy1Mn(1-x1-y1)CO3，x1为0.75～0.92，y1为0.01～0.15；
外壳层，所述外壳层包覆在所述内核至少一部分外表面上，所述外壳层材料的化学式为Nix2Coy2Mn(1-x2-y2)CO3，x2为0.7～0.92，y2为0.01～0.15。


2.根据权利要求1所述的前驱体，其特征在于，所述前驱体粒径为8～15微米。


3.一种制备权利要求1或2所述前驱体的方法，其特征在于，包括：
(1)将可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性锰盐按照第一比例进行混合，以便得到第一混合盐；
(2)将可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性锰盐按照第二比例进行混合，以便得到第二混合盐；
(3)伴随着搅拌，将所述第一混合盐与沉淀剂混合进行第一共沉淀反应，以便得到第一反应后液；
(4)伴随着搅拌，将所述第一反应后液与所述第二混合盐混合进行第二共沉淀反应，以便得到第二反应后料；
(5)伴随着搅拌，将所述第二反应后料与洗涤剂混合，以便得到一次洗涤后料；
(6)将所述一次洗涤后料进行一次脱水，以便得到一次脱水后料；
(7)伴随着搅拌，将所述一次脱水后料进行二次洗涤后脱水，以便得到二次脱水后料；
(8)将所述二次脱水后料干燥后筛分除铁，以便得到高镍低钴夹心结构碳酸盐前驱体。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述第一比例为镍元素、钴元素和锰元素摩尔比为(0.75～0.92)：(0.01～0.15)：(0.07～0.24)；
任选的，在步骤(1)中，所述第一混合盐中，所述可溶性镍盐、所述可溶性钴盐和所述可溶性锰盐的浓度分别独立地为80～130g/L；
任选的，在步骤(2)中，所述第二比例为镍元素、钴元素和锰元素摩尔比为(0.7～0.92)：(0.01～0.15)：(0.07～0.29)；
任选的，在步骤(2)中，所述第二混合盐中，所述可溶性镍盐、所述可溶性钴盐和所述可溶性锰盐的浓度分别独立地为80～130g/L；
任选的，在步骤(1)和(2)中，所述可溶性镍盐为选自氯化镍、硝酸镍和硫酸镍中的至少之一；
任选的，在步骤(1)和(2)中，所述可溶性钴盐为选自氯化钴、硝酸钴和硫酸钴中的至少之一；
任选的，...

【专利技术属性】
技术研发人员：万江涛，任海朋，张勇杰，张宁，江卫军，乔齐齐，李子郯，马忠龙，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32