[发明专利]一种具有特定形貌的高镍型镍钴锰酸锂前驱体及其制备方法

权利要求书

1.一种细丝状的高镍型镍钴锰酸锂前驱体，所述高镍型镍钴锰酸锂前驱体的分子式为Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中x+y+z=1，且0.5≤x≤0.9，其特征在于，所述高镍型镍钴锰酸锂前驱体的一次颗粒平均粒径大小为200-500 nm；二次颗粒团聚体的粒度D10≥6μm，二次颗粒团聚体的粒度D50=11-15μm，二次颗粒团聚体的粒度D90≤30μm。

2.根据权利要求1所述的高镍型镍钴锰酸锂前驱体，其特征在于，所述高镍型镍钴锰酸锂前驱体的001晶面半峰宽为0.52-0.55，晶体内部生长方向为线放射状。

3.根据权利要求1或2所述的高镍型镍钴锰酸锂前驱体，其特征在于，所述高镍型镍钴锰酸锂前驱体的分子式为Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1(OH)₂；所述高镍型镍钴锰酸锂前驱体的二次大颗粒与二次小颗粒在外观上均呈球形，从内部微观结构来看一次颗粒均呈细丝状。

4.根据权利要求1或2所述的高镍型镍钴锰酸锂前驱体，其特征在于，所述高镍型镍钴锰酸锂前驱体的振实密度≥2.0g/cm³，比表面积9-12 m²/g，松密度1.7-2.0 g/cm³，S含量≤0.18%。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的高镍型镍钴锰酸锂前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照所述Ni_xCo_yMn_z(OH)₂化学式中金属元素的摩尔比配制金属离子总浓度为80-120g/l的可溶性混合盐水溶液；同时准备强碱溶液和氨水；

（2）向一反应釜中加入氨水作为反应釜底液，然后通过添加强碱溶液将反应釜底液的pH调节至12以上；

（3）向上述步骤（2）后的反应釜中充入氮气，开启搅拌装置；

（4）将上述配置好的可溶性混合盐水溶液、强碱溶液、氨水并流加入到反应釜中进行搅拌反应；反应过程中反应体系的pH控制在12以上；其中，搅拌反应全程控制反应釜温度为50℃-60℃，控制可溶性混合盐水溶液的进料温度为40℃-50℃，控制强碱溶液的进料温度为30℃-40℃；

（5）随着反应进料的持续进行，反应生成的细颗粒逐步长大，细颗粒球形度逐步完善，在反应一段时间后，使前期不合格料循环泵入反应釜，溢流料进行陈化；

（6）陈化结束后进行压滤，同时加入碱性洗涤液进行洗涤；

（7）碱性洗涤液洗涤完毕后，再用纯水洗涤，直至洗水pH＜10，然后将洗涤后的物料进行烘干，过筛，保存即可。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，反应釜底液的pH调节至12-12.4；所述步骤（4）中，反应釜体系的pH控制在12-12.4；所述强碱溶液为质量分数为24%-32%的氢氧化钠溶液；强碱溶液的进料流量以保证反应体系的pH值为控制标准。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氨水的质量浓度为22%-25%，所述步骤（2）中，反应釜底液中氨的浓度为10-12 g/l；

所述步骤（4）中，搅拌反应全程控制反应体系中的氨浓度在10-12g/l，氨水的进料流量控制在0.4-1L/h。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，开启搅拌装置前使反应釜底液没过反应釜中的搅拌桨，且搅拌装置的搅拌频率控制为40-50Hz。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述可溶性混合盐水溶液的进料流量控制在6-10L/h。

10.根据权利要求5-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，反应一段时间是指反应时间至少在20h，且检测到的二次颗粒团聚体的粒径尺寸为11-15μm。