[发明专利]一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征是采用丝状氧化镍，球状氧化锰，片状氧化钴作为原材料组装，包括以下步骤：

（1）分别取丝状氧化镍、球状氧化锰、片状氧化钴，采用HF酸溶液进行活化，活化时间为10-30分钟，干燥，分别得到活化丝状氧化镍微粉、活化球状氧化锰微粉、活化片状氧化钴微粉；

（2）分别配制氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶各2组备用；

（3）将步骤（1）得到的活化丝状氧化镍微粉与步骤（2）配制的氢氧化锰锂溶胶和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶1；将步骤（1）得到的活化球状氧化锰微粉与步骤（2）配制的氢氧化镍锂溶胶和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶2；将步骤（1）得到的活化片状氧化钴微粉与步骤（2）配制的氢氧化锰锂溶胶和氢氧化镍锂溶胶混合，得到复合物溶胶3；分别搅拌均匀，使溶胶包裹在微粉表面；

（4）对步骤（3）得到的复合物溶胶1、2、3分别进行喷雾干燥处理，进一步将干燥的粉末经过高温烧结，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末；

（5）将步骤（4）得到的丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末混合均匀，平铺在300-320℃的磨具中，将熔融的锡液缓慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的温度，金属锡均匀包覆所述混合材料，通过熔融的锡组装连接，形成异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料。

2.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述丝状氧化镍的丝径为10-50nm，长度为1-9微米；所述球状氧化锰的粒径为50-200nm；所述片状氧化钴的片径为1-9微米，厚度为10-50nm。

3.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述HF酸溶液为HF酸与去离子水的体积比例为1:5-30。

4.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述喷雾干燥处理，包括：控制进料速度为400-1200 mL/h，干燥的进风温度为180-250℃，出风温度为80-150℃，对复合物溶胶1、2、3进行喷雾干燥处理，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末。

5.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述烧结工艺为在230-300℃下预煅烧0.5-2h，然后升高温度为700-760℃，升温速度为10-30℃/h，煅烧时间为1-2h。

6.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述配制氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶包括：

（1）按质量分别取浓度为400-800mg/ml的可溶性锰盐水溶液、可溶性镍盐水溶液和可溶性钴盐水溶液各2重量份；

（2）按质量取浓度为400-1000mg/ml的锂盐水溶液6重量份，取浓度为600-900mg/ml的柠檬酸水溶液0.4-1.6份重量份，混合均匀，得到锂源溶液；

（3）将锂源溶液均分加入到可溶性锰盐水溶液、可溶性镍盐水溶液、可溶性钴盐水溶液中，用碱液调节pH值至4-8后，放入玻璃烧瓶中，在80-90℃温度下恒温反应8-14h，分别制得氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶。

7.根据权利要求6所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述可溶性锰盐为硫酸锰、醋酸锰、氯化锰、硝酸锰中的一种；所述可溶性镍盐为硫酸镍、醋酸镍、氯化镍、硝酸镍中的一种；所述可溶性钴盐为硫酸钴、醋酸钴、氯化钴、硝酸钴中的一种；所述可溶性锂盐为草酸锂、碳酸锂、磷酸锂、氯化锂、硝酸锂中的一种。

8.一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料，其特征在于：由权利要求1-7任一项方法制备而成。