[发明专利]动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物及调控构建方法

权利要求书

1.一种动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物的调控构建方法，所述的镍钴锰三元复合氢氧化物以通式NixCoyMnzMt(OH)_2+α表示，其中，0.3≤x≤0.8，0.1≤y≤0.3，0.1≤z≤0.4，0≤t≤0.02，x+y+z+t＝1，0≤α≤0.5，M为选自Al、Zn、Mg、Ti和Zr中的一种以上的元素，该镍钴锰三元复合氢氧化物是由任意比例的粗厚及薄细微晶片混合组成的球形及类球形颗粒，由粗厚微晶片构建整体大结构，再以薄细微晶片填充到由粗厚微晶片构建的大结构中而形成；其构建方法包括如下步骤：

1)配液：将镍钴锰金属原料、络合剂和沉淀剂分别配制成溶液，镍钴锰金属原料溶液中金属离子总浓度为20-150g/L，络合剂溶液的浓度为30-100g/L，沉淀剂溶液的浓度为80-420g/L；

2)反应：将三种溶液并流，三种溶液并流的流速比为：金属溶液:沉淀剂溶液:络合剂溶液＝1:(0.40-0.65):(0.05-0.20)，连续加入到反应釜中，在保护气氛下搅拌，搅拌过程中分阶段调控pH值，将反应分为2-5个阶段，每阶段采用不同的pH值范围进行调控，由高pH值范围过渡到低pH值范围，总pH值范围为9-13.5，进行合成反应，反应时间为50h-150h；再经过陈化、过滤、洗涤、干燥步骤得到镍钴锰三元复合氢氧化物。

2.根据权利要求1所述的动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物的调控构建方法，其特征在于：所述的镍钴锰金属原料为镍、钴和锰的硫酸盐、硝酸盐或氯化盐，镍钴锰比例为5:2:3、1:1:1、6:2:2、4:2:4或8:1:1。

3.根据权利要求2所述的动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物的调控构建方法，其特征在于：在镍钴锰金属原料中还添加铝、锌、镁、钛和/或锆。

4.根据权利要求1所述的动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物的调控构建方法，其特征在于：所述的络合剂是氨水或者氨基羧酸盐；所述的沉淀剂为氢氧化钠或氢氧化钾。

5.根据权利要求1所述的动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物的调控构建方法，其特征在于：分阶段调控pH值，第一阶段pH值在12-13之间，第二阶段pH值在11-12之间；或者第一阶段pH值在10.5-11之间，第二阶段pH值在10.0-10.5之间，第三阶段pH值在9-10之间；或者第一阶段pH值在11-12之间，第二阶段pH值在10.0-11之间，第三阶段pH值在9-10之间；或者第一阶段pH值在12-13之间，第二阶段pH值在11-12之间，第三阶段pH值在10-11之间，第四阶段pH值在9-10之间。

6.根据权利要求1所述的动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物的调控构建方法，其特征在于：所述的反应温度为30-80℃；反应过程中保护气氛为氮气或氩气。

7.根据权利要求1所述的动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物的调控构建方法，其特征在于：反应过程中搅拌速度控制在50-600r/min。

8.根据权利要求1所述的动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物的调控构建方法，其特征在于：所述的球形及类球形颗粒的大小为：D10≥0.5μm，D50＝5.00～20.00μm，D90≤30.00μm，粗厚晶片大小为：厚度0.05～0.5μm，长度0.5～2.50μm；薄细微晶片大小为：0.005～0.05μm，长度1.00～3.0μm。