[发明专利]锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，包括以下步骤：

（1）镍钴铝前驱体的制备：将镍盐溶液和钴盐溶液混合均匀，混合后溶液中的金属离子浓度为0.5M～2.0M，再将络合剂溶液、沉淀剂溶液与所述混合后溶液一起并流加入装有底液的反应釜中，加热搅拌进行一次沉淀反应，待充分反应后开始对溢出的料浆进行固液分离，再对分离后的固体料进行洗涤；当洗涤后的洗涤液pH值达到8.5～11.5时，停止洗涤并将固体料加入到装有底液的反应釜中，再向反应釜中缓慢滴加0.1M～1.0M的铝盐溶液和沉淀剂溶液进行二次沉淀反应，不断搅拌，使铝元素逐渐沉淀到该固体料表面，充分反应后，对溢出的料浆进行固液分离，分离后的固体产物经洗涤、烘干后，得到具有核壳型结构的锂离子电池正极材料前驱体；

（2）镍钴铝正极材料的制备：将上述步骤（1）制得的锂离子电池正极材料前驱体与锂源混合，在通氧条件下进行两段烧结，两段烧结后的焙烧料经破碎及后续处理，得到锂离子电池正极材料镍钴铝。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，其特征在于，所述镍盐溶液、钴盐溶液和铝盐溶液分别包括各自金属元素对应的氯化盐水溶液、硫酸盐水溶液或硝酸盐水溶液。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，其特征在于，所述镍盐、钴盐、铝盐三者的摩尔配比为（70～90）∶（10～30）∶（1～10）。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，其特征在于，所述络合剂溶液为1M～14M的氨水或铵盐溶液。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂溶液为1N～5N的强碱或碳酸盐溶液。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，其特征在于，所述一次沉淀反应前的反应釜中装有的底液为氨水或铵盐溶液，其pH值为10～12.5、温度为45℃～70℃；所述二次沉淀反应前的反应釜中装有的底液为强碱溶液，其pH值为8.5～10.0、温度为45℃～70℃。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，其特征在于，所述一次沉淀反应过程中，反应体系的pH值维持在10.5～12.5，同时控制反应体系的碱度为11.0～16.0，反应温度控制在50℃～70℃。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，其特征在于，所述二次沉淀反应过程中，反应体系的pH值控制在7.0～10.0，反应温度控制在50℃～70℃。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中两段烧结依次包括一段烧结和二段烧结，所述一段烧结是指在400℃～650℃温度下焙烧2h～15h，所述二段烧结是指在680℃～800℃温度下焙烧10h～40h。

10.根据权利要求1～5中任一项所述的锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中锂离子电池正极材料前驱体与锂源的摩尔比为1∶（1.0～1.2）；所述后续处理是指在破碎后的焙烧料表面再包覆少量的钴、锰、镁、钛、锆或铝元素。