本申请提供一种电池正极材料前驱体的制备方法，包括以下步骤：将镍盐、钴盐和锰盐与去离子水混合，配成第一盐溶液；配置第一底液；将所述第一盐溶液、氨水和氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液加入到所述第一底液中，得到第一固液混合物，将第一固液混合物过滤、清洗、干燥，得到核体；将镍盐、钴盐和锰盐与去离子水混合，配成第二盐溶液；配制第二底液；将核体加入到第二底液中，再将第二盐溶液、络合剂和沉淀剂加入第二底液中，得到第二固液混合物，将第二固液混合物过滤、清洗、干燥，即得到所述电池正极材料前驱体。本申请还提供一种电池正极材料前驱体及包括所述电池正极材料前驱体的电池。体及包括所述电池正极材料前驱体的电池。体及包括所述电池正极材料前驱体的电池。
【技术实现步骤摘要】
电池正极材料前驱体及其制备方法和应用
[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种电池正极材料及其制备方法和包括所述电池正极材料的电池。
技术介绍
[0002]锂离子电池正极材料的性能很大程度上受前驱体性能的影响。前驱体经过烧结锂化过程后转变成相应的球状正极材料，从材料结构和形貌上看，锂化前后具有很强的承继性，所以前驱体结构和形貌的优化对提升正极材料的性能具有重大意义。
[0003]比表面积是锂离子电池正极材料的一个重要指标，较大的比表面积可以促进锂离子的脱嵌、提高材料的比容量和大电流充放电能力，因此在一些高倍率、高容量的动力电池中需要有较大比表面积的锂离子电池正极材料，因而需要有较大比表面积的正极材料前驱体。但是现有技术中的共沉淀反应制备前驱体的工艺中，增大比表面积往往会导致前驱体材料的振实密度降低，不能同时满足比表面积大和振实密度高的要求。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请提出一种电池正极材料前驱体的制备方法，以制备出兼顾高比表面积和大振实密度的电池正极材料前驱体。
[0005]另，还有必要提出一种包括上述电池正极材料前驱体的电池。
[0006]本申请一实施方式提供一种电池正极材料前驱体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0007]将镍盐、钴盐和锰盐按照摩尔比Ni:Co:Mn＝(0～1):(0～1):(0～1)与去离子水混合，配成第一盐溶液；
[0008]将去离子水升温至第一温度，加入氨水，再加入氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，配成第一底液；
[0009]将所述第一盐溶液、氨水和氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液加入到所述第一底液中进行反应，得到第一固液混合物，将所述第一固液混合物过滤、清洗、干燥，得到所述电池正极材料前驱体的核体；
[0010]将镍盐、钴盐和锰盐按照摩尔比Ni:Co:Mn＝(0～1):(0～1):(0～1)与去离子水混合，配成第二盐溶液；
[0011]将去离子水升温至第二温度，加入络合剂和沉淀剂，配成第二底液；
[0012]将所述核体加入到所述第二底液中，再将所述第二盐溶液、络合剂和沉淀剂加入所述第二底液中进行反应，得到第二固液混合物，将所述第二固液混合物过滤、清洗、干燥，使所述核体表面生成均匀分布的纳米粒子层，即得到所述电池正极材料前驱体。
[0013]一种实施方式中，所述“将所述第一盐溶液、氨水和氢氧化钠溶液或氢氧化钾加入到所述第一底液中进行反应”的步骤中，反应条件为：pH为10.0～12.5，温度为45℃～70℃，反应时间为35h～90h，氧含量为5％～40％，反应液中氨水的总浓度为0～1mol/L。
[0014]一种实施方式中，所述“将所述核体加入到所述第二底液中，再将所述第二盐溶液、络合剂和沉淀剂加入所述第二底液中进行反应”的步骤中，反应条件为：pH为10.0～12.5，温度为45℃～70℃，反应时间为1h～10h，氧含量为5％～40％，反应液中络合剂的总浓度为0.02mol/L～1mol/L。
[0015]一种实施方式中，所述镍盐包括硫酸盐、硝酸盐、氯化物或乙酸盐中的至少一种，所述钴盐包括硫酸盐、硝酸盐、氯化物或乙酸盐中的至少一种，所述锰盐包括硫酸盐、硝酸盐、氯化物或乙酸盐中的至少一种。
[0016]一种实施方式中，所述络合剂包括氨水、硫酸铵、亚硫酸铵或乙二胺四乙酸二钠中的至少一种。
[0017]一种实施方式中，所述沉淀剂包括尿素、氢氧化钠、氢氧化钾、草酸钠、草酸钾、碳酸钠或碳酸钾中的至少一种。
[0018]一种实施方式中，第一温度为45℃～70℃，第二温度为45℃～70℃。
[0019]本申请还提供一种由上述制备方法制备而成的电池正极材料前驱体，所述电池正极材料前驱体包括核体以及均匀分布在所述核体表面的纳米粒子层。
[0020]一种实施方式中，所述电池正极材料前驱体的形貌为球形，所述电池正极材料前驱体的中值粒径D50为1.5μm～15μm。
[0021]一种实施方式中，所述纳米粒子层的厚度为50nm～500nm，所述纳米粒子层包括纳米粒子，所述纳米粒子的粒径大小为10nm～100nm。
[0022]本申请还提供一种电池，其包括如上所述的电池正极材料前驱体。
[0023]本申请通过共沉淀形成核体，并通过调整表面修饰过程的工艺在核体表面生成均匀分布的纳米粒子层，从而制备具有核壳结构的电池正极材料前驱体，生产过程简单可控。本申请制备的所述电池正极材料前驱体具有良好的形貌特征和振实密度。
附图说明
[0024]图1为本申请实施例1制备的电池正极材料前驱体的整体结构电镜图。
[0025]图2为本申请实施例1制备的电池正极材料前驱体的局部放大结构电镜图。
[0026]图3为本申请实施例1制备的电池正极材料前驱体的横切面放大结构电镜图。
[0027]图4为对比例1制备的前驱体的整体结构电镜图。
[0028]图5为对比例1制备的前驱体的局部放大结构电镜图。
[0029]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请实施例。
具体实施方式
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请实施例。
[0031]另外，在本申请中如涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0032]在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[0033]本申请提供一种电池正极材料前驱体的制备方法，包括以下步骤：
[0034]S1：将镍盐、钴盐和锰盐按照摩尔比Ni:Co:Mn＝(0～1):(0～1):(0～1)与去离子水混合，配成第一盐溶液；
[0035]S2：将去离子水升温至第一温度，加入氨水，再加入氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，配成第一底液；
[0036]S3：将所述第一盐溶液、氨水和氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液加入到所述第一底液中进行反应，得到第一固液混合物，将所述第一固液混合物过滤、清洗、干燥，得到所述电池正极材料前驱体的核体；其中，“将所述第一盐溶液、氨水和氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液加入到所述第一底液中进行反应”包括两种情况，即，将所述第一盐溶液、氨水和氢氧化钠溶液加入到所述第一底液中进行反应，或者是将所述第一盐溶液、氨水和氢氧化钾溶液加入到所述第一底液中进行反应；
[0037]S4：将镍盐、钴盐和锰盐按照摩尔比Ni:Co:Mn＝(0～1):(0～1):(0～1)与去离子水混合，配成第二盐溶液；
[0038]S5：将去离子水升温至第二温度，加入络合剂和沉淀剂，配成第二底液；
[0039]S6：将所述核体加入到所述第二底液中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将镍盐、钴盐和锰盐按照摩尔比Ni:Co:Mn＝(0～1):(0～1):(0～1)与去离子水混合，配成第一盐溶液；将去离子水升温至第一温度，加入氨水，再加入氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，配成第一底液；将所述第一盐溶液、氨水和氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液加入到所述第一底液中进行反应，得到第一固液混合物，将所述第一固液混合物过滤、清洗、干燥，得到所述电池正极材料前驱体的核体；将镍盐、钴盐和锰盐按照摩尔比Ni:Co:Mn＝(0～1):(0～1):(0～1)与去离子水混合，配成第二盐溶液；将去离子水升温至第二温度，加入络合剂和沉淀剂，配成第二底液；将所述核体加入到所述第二底液中，再将所述第二盐溶液、络合剂和沉淀剂加入所述第二底液中进行反应，得到第二固液混合物，将所述第二固液混合物过滤、清洗、干燥，即得到所述电池正极材料前驱体。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述“将所述第一盐溶液、氨水和氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液加入到所述第一底液中进行反应”的步骤中，反应条件为：pH为10.0～12.5，温度为45℃～70℃，反应时间为35h～90h，氧含量为5％～40％，反应液中氨水的总浓度为0～1mol/L。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述“将所述核体加入到所述第二底液中，再将所述第二盐溶液、络合剂和沉淀剂加入所述第二底液中进行反应”的步骤中，反应条件为：pH为10.0～12.5，温度为45℃～70℃，反应时间为1h～10...
【专利技术属性】
技术研发人员：祖国晶，王鹏峰，谢能建，魏国祯，林琳，曾雷英，
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：
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