一种内紧外松型高镍三元前驱体及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池正极材料技术领域，涉及一种内紧外松型高镍三元前驱体及其制备方法。所述方法包括：1)将包括镍钴锰三元混合溶液、络合剂及沉淀剂通入第一反应釜共沉积制备镍钴锰紧实内核结构；2)内核经洗涤后再次定量投入第二反应釜并通入镍钴锰三元混合溶液、络合剂、沉淀剂及无机碱铝溶液，制备含铝的镍钴锰外核结构；3)整体粒径达到目标粒径后将反应后的物料置于强碱溶液中搅拌使得外核中的氢氧化铝溶出形成疏松结构，获得内紧外松型高镍三元前驱体。本发明专利技术制备的前驱体具有良好的微观结构稳定性和倍率性能，在现有产业化设备基础上无需额外增加设备即可实现产业化，具有广阔的工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池正极材料，尤其涉及一种溶出法制备内紧外松型高镍三元前驱体及其制备方法。

技术介绍

1、在锂离子电池正极材料领域，高镍ncm型三元正极材料的理论能量密度可达600whk/g。但是，随着三元正极材料中镍占比的提高，虽然能够提高材料的能量密度，钴含量的降低会带来材料倍率性能的下降，而锰含量的降低会导致材料结构稳定性随之下降，循环寿命衰减加快，因此在材料设计端必须通过其他方法的设计来弥补高镍三元正极材料的先天劣势。

2、目前产业化的三元正极材料均是由三元前驱体与锂盐混合固相烧结制备的，三元正极材料颗粒粒径、内部孔隙结构等都对三元前驱体均具有良好的继承性，因此，三元前驱体的结构设计对三元正极材料在电化学性能表现具有决定性作用。

3、设计一种使高镍三元正极材料在发挥其高比容量自身优势的同时兼具优异的倍率性能和循环稳定性的高镍三元前驱体具有重要意义。在低镍三元前驱体领域里，三元前驱体颗粒内部一般为孔隙少的致密结构，其三元前驱体颗粒所制备的正极材料，锂离子扩散路径单一，扩散阻力大，倍率性能不足；并且，电池一直存在随着反复充电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内紧外松型高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述一种内紧外松型高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中镍、钴、锰无机盐为相应的硫酸盐、硝酸盐、氯盐中的一种或几种，三元混合金属盐溶液中金属总浓度为1.0～2.3mol/L，三元混合金属盐溶液中镍钴锰比例符合式NixCoyMn(1-x-y)(OH)2，其中0<x<0.98，0<y<0.40。

3.根据权利要求1所述一种内紧外松型高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中无机铝碱溶液中的无机铝为偏铝酸钠、硫酸铝中的一种或几种；...

【技术特征摘要】

1.一种内紧外松型高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述一种内紧外松型高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中镍、钴、锰无机盐为相应的硫酸盐、硝酸盐、氯盐中的一种或几种，三元混合金属盐溶液中金属总浓度为1.0～2.3mol/l，三元混合金属盐溶液中镍钴锰比例符合式nixcoymn(1-x-y)(oh)2，其中0<x<0.98，0<y<0.40。

3.根据权利要求1所述一种内紧外松型高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中无机铝碱溶液中的无机铝为偏铝酸钠、硫酸铝中的一种或几种；无机铝碱溶液中铝浓度为0.10～1.0mol/l，碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种，ph值为13.00～13.50。

4.根据权利要求1所述一种内紧外松型高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种，沉淀剂水溶液浓度为5.0～12.0mol/l。

5.根据权利要求1所述一种内紧外松型高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中络合剂为氨水、硫酸铵、抗坏血酸钠、水杨酸、草酸中的一种或几种，络合剂水溶液浓度为1.0～11.0g/l。

6.根据权利要求1所述一种内紧外松型高镍三元前驱体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑斌，吉同棕，黄亚帆，姜建挺，杨帆，吴有志，张黎明，荀瑞芝，周子贵，
申请(专利权)人：浙江海创锂电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：