一种镍钴锰网状结构前驱体和镍钴锰复合氧化物粉体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于材料领域，涉及一种网状结构前驱体和复合氧化物粉体及其制备方法和应用。所述网状结构前驱体包括疏松内核以及包覆于疏松内核表面的疏松外壳层，所述疏松内核的主要成分为二价镍钴锰复合氢氧化物，所述疏松外壳层的主要成分为三价镍钴锰复合氢氧化物，且所述镍钴锰网状结构前驱体的粒径为2～30μm。本发明专利技术提供的网状结构前驱体对应的锂离子电池在低温(‑10℃)条件下，0.2C的首次充放电效率≥95％，10C的首次充放电效率≥92％，能够改善低温功率性能，极具工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种镍钴锰网状结构前驱体和镍钴锰复合氧化物粉体及其制备方法和应用
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种镍钴锰网状结构前驱体和镍钴锰复合氧化物粉体及其制备方法和应用。
技术介绍
随着锂离子电池在电动汽车中的应用，锂离子电池正极材料得到了广泛的关注，锂离子电池正极材料的性能直接影响到电动汽车的使用与推广，开发高续航、高安全性、低成本的正极材料是未来发展的主要方向。车载正极材料主要方向有磷酸铁锂、多元材料、锰酸锂。其中，磷酸铁锂因具有高安全、长循环、低成本的特性，在EV市场应用较为广泛。随着技术进步，目前多元材料逐步已成为EV市场的主流，尤其高镍多元材料目前成为了电动车的热点及未来的重点方向，但是由于多元材料本身的缺点，目前电动车在大功率放电、低温环境条件下，材料的容量及放电效率出现大幅度下降，造成电动车的续航里程大打折扣，从而影响多元材料在电动车中应用。随着电动车用正极材料的快速发展，对正极材料的要求不断增加，尤其是对材料的容量及循环性能提出了更高的要求。电池材料性能直接影响到电池电性能，为了提高材料的性能，目前已经有研究通过改善前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍钴锰网状结构前驱体，其特征在于，所述镍钴锰网状结构前驱体包括疏松内核以及包覆于疏松内核表面的疏松外壳层，所述疏松内核的主要成分为二价镍钴锰复合氢氧化物，所述疏松外壳层的主要成分为三价镍钴锰复合氢氧化物，且所述镍钴锰网状结构前驱体的粒径为2～30μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种镍钴锰网状结构前驱体，其特征在于，所述镍钴锰网状结构前驱体包括疏松内核以及包覆于疏松内核表面的疏松外壳层，所述疏松内核的主要成分为二价镍钴锰复合氢氧化物，所述疏松外壳层的主要成分为三价镍钴锰复合氢氧化物，且所述镍钴锰网状结构前驱体的粒径为2～30μm。


2.根据权利要求1所述的镍钴锰网状结构前驱体，其特征在于，所述疏松内核中的二价镍钴锰复合氢氧化物呈无定型态，所述疏松外壳层中的三价镍钴锰复合氢氧化物呈结晶态；所述疏松内核占镍钴锰网状结构前驱体颗粒总体积的10～80％，所述疏松外壳层占镍钴锰网状结构前驱体颗粒总体积的20～90％。


3.根据权利要求1或2所述的镍钴锰网状结构前驱体，其特征在于，所述疏松内核和疏松外壳层中的主金属元素均为镍钴锰且掺杂金属元素选自铝、锆、钨、镁、锶和钇中的至少一种；所述主金属元素与掺杂金属元素的摩尔比为10:(0.001～0.05)。


4.权利要求1～3中任意一项所述的镍钴锰网状结构前驱体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、将镍钴锰复合金属单质和/或金属氧化物、掺杂剂、氧化剂Ⅰ、水、金属盐和任选的含氨溶液在电导率为200～50000uS/cm、氧化还原电位ORP值为-100～100mv、络合剂浓度为0.1～8g/L的条件下进行化学腐蚀沉淀反应以形成疏松内核，当沉淀周期达到10～80％时，加入氧化剂Ⅱ和含氨溶液进行二次沉淀反应以在疏松内核颗粒表面继续沉淀形成疏松外壳层，所述化学腐蚀沉淀反应和二次沉淀反应的条件使所得沉淀颗粒的内核长大速率快于外壳长大速率，所述化学腐蚀沉淀反应的pH值低于第二沉淀反应的pH值，所述化学腐蚀沉淀反应的氧化还原电位ORP值高于第二沉淀反应的氧化还原电位ORP值，所述第二沉淀反应体系中络合剂的浓度为化学腐蚀沉淀反应体系中络合剂浓度的1.2倍以上，得到沉淀浆料；
S2、将所述沉淀浆料进行固液分离得到固体颗粒和滤液，之后将所述固体颗粒洗涤干燥得到镍钴锰网状结构前驱体。

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【专利技术属性】
技术研发人员：马跃飞，洪礼训，李权，余康杰，
申请(专利权)人：厦门厦钨新能源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35