【技术实现步骤摘要】
本申请涉及正极材料，尤其涉及正极材料前驱体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近几年新能源行业得到了迅猛的发展，正极材料得到了前所未有的发展和关注，而上游的正极材料前驱体对正极材料性能的影响重大。正极材料尤其是三元材料具有高容量、循环性好、倍率性能好等优点，为了进一步提高三元材料的性能，高镍、高振实、大比表的前驱体材料被提上日程，并成为当前及未来的发展趋势。
2、在实际生产中，为了提高电池的能量密度和充放电性能，需要正极材料前驱体材料同时具备高振实密度(td)和高比表面积(bet)。但是振实与比表本身就是存在矛盾的关系，尤其需要粒径大的颗粒，或者需要一次颗粒粒径均匀(粒径接近，分布范围窄)时，实现此目标更难。以湿法生产为例，有技术在反应前期使用无氧底液及通入氮气形核，减轻反应前期的团聚问题；整个制备过程在极低氨浓度下进行可细化一次颗粒；但该技术针对的是小粒径产品，一次颗粒虚化现象严重，td较低(1.21～1.76g/cm3)。还有技术通过向三元混合盐料液加入双氧水，反应过程还通入空气或氧气来进一步保持氧化，也是制得小颗粒，虽然振实较高，但主要原因是连续法生产存在大小颗粒级配，粒度分布宽，其一次颗粒粒径分布均匀度低。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种正极材料前驱体及其制备方法，旨在解决现有技术制备方法制得正极材料前驱体无法兼顾一次颗粒粒径分布均匀、比表面积大和振实密度高的问题。
2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
3、第一
4、将包括用于制备正极材料的可溶性金属源与络合剂、沉淀剂在含晶种的溶液中进行混合处理，得到正极材料前驱体；
5、其中，在混合处理过程中，还包括向混合溶液中通入含氧混合气体，含氧混合气体含有氧化性气体，单位时间内，氧化性气体的通入量逐渐增大。
6、本申请第一方面提供的制备方法通过在混合处理中通入含氧混合气体，其中含有氧化性气体，且单位时间内氧化性气体的通入量逐渐增大，可以氧化金属离子，且可以与一次颗粒粒径变大过程相适配，使得氧化过程均匀稳定，有利于内部孔隙均匀分布，制得的正极材料前驱体一次颗粒的粒径大且分布均匀，比表面积大，振实密度高。制备方法工艺可控，制得的正极材料前驱体结构和物化性质稳定。
7、第二方面，本申请提供一种正极材料前驱体，由包括本申请制备方法制得。
8、本申请第二方面提供的正极材料前驱体具有比表面积大、振实密度高、粒径分布窄，一次颗粒内部分布有均匀的孔隙的特点，有利于提高正极材料前驱体制得正极材料的各项电化学性能。
9、第三方面，本申请提供一种正极材料，由包括前驱体制得，前驱体包括本申请制备方法制得的正极材料前驱体或包括本申请正极材料前驱体。
10、本申请第三方面提供的正极材料因由本申请正极材料前驱体制得，因此正极材料比表面积大，振实密度高，用于电池中有更多的反应界面和活性位点，且单位体积含有更多活性成分，有利于提高倍率性能、充放电速率、循环性能、容量。
11、第四方面，本申请提供一种二次电池，包括正极，正极含有本申请正极材料。
12、本申请第四方面提供的二次电池因含有本申请正极材料，因此具有良好的倍率性能、充放电速率、循环性能和高的容量。
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1.一种正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：通入所述含氧混合气体包括如下(1)～(3)方式中的任意一种：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在所述(1)方式中，所述含氧混合气体包括如下(11)～(14)中的至少一者：
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：在所述(1)方式中，所述保护气体包括如下(14)～(16)中的至少一者：
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在所述(2)方式中，所述含氧混合气体的温度和压强保持稳定，在所述含氧混合气体中，所述氧化性气体的体积占比由0％～14％逐渐提高至14％～21％；和/或
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在所述(3)方式中，所述含氧混合气体的温度和压强保持稳定，所述含氧混合气体的流量由0～14L/min逐渐提高至50～100L/min；和/或
7.根据权利要求1、2、3、5、6任一项所述的制备方法，其特征在于：所述含氧混合气体包括氧气氮气混合气体、氧气氩气混合
8.根据权利要求1、2、3、5、6任一项所述的制备方法，其特征在于：所述混合处理包括如下(1)～(7)中的至少一者：
9.根据权利要求1、2、3、5、6任一项所述的制备方法，其特征在于：所述混合处理包括如下(1)～(3)中的至少一者：
10.一种正极材料前驱体，其特征在于：由包括权利要求1～9任一项所述制备方法制得。
11.根据权利要求10所述的正极材料前驱体，其特征在于：包括如下(1)～(4)中的至少一者：
12.一种正极材料，其特征在于：由包括前驱体制得，所述前驱体包括权利要求1～9任一项所述制备方法制得的正极材料前驱体或包括权利要求10或11所述的正极材料前驱体。
13.一种二次电池，包括正极，其特征在于：所述正极含有权利要求12所述的正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：通入所述含氧混合气体包括如下(1)～(3)方式中的任意一种：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在所述(1)方式中，所述含氧混合气体包括如下(11)～(14)中的至少一者：
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：在所述(1)方式中，所述保护气体包括如下(14)～(16)中的至少一者：
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在所述(2)方式中，所述含氧混合气体的温度和压强保持稳定，在所述含氧混合气体中，所述氧化性气体的体积占比由0％～14％逐渐提高至14％～21％；和/或
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在所述(3)方式中，所述含氧混合气体的温度和压强保持稳定，所述含氧混合气体的流量由0～14l/min逐渐提高至50～100l/min；和/或
7.根据权利要求1、2、3、5、...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔科伟，陈飞，刘持欢，符军瑞，贺剑明，黄旭春，
申请(专利权)人：芜湖佳纳新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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