[发明专利]一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，采用氧化锰颗粒作为核材料，所述方法包括如下步骤：

（1）采用去离子水冲洗所述氧化锰颗粒，去除表面的杂质离子和油污，再采用粗化液处理氧化锰粉末，处理温度为室温，反应时间为20-30分钟，过滤后烘干备用，获得表面粗化的氧化锰颗粒；其中，粗化液的组成为氢氟酸浓度为15-20ml/L，氟化铵浓度为2-6g/L，搅拌均匀；

（2）将步骤（1）经过表面粗化的氧化锰颗粒，加入装有氧化钴微区电镀液的烧杯中，然后将烧杯置于超声波中，加入锂盐溶液，锂盐溶液浓度为14-26g/L，调节pH值在9-12.5范围内，在所述粗化的氧化锰粉末表面，逐渐包覆氧化钴层，并浸润了锂离子，反应进行5-8分钟左右，过滤烘干后，在500-700℃进行烧结，得到前驱材料；

（3）将步骤（2）得到的前驱材料加入装有氧化镍微区电镀液的烧杯中，然后将烧杯置于超声波中，并加入锂盐溶液，锂盐溶液的浓度为14-26g/L，调节pH值在9-12.5范围内，在所述前驱材料的表面，逐渐包覆氧化镍层，并浸润了锂离子，反应进行5-8分钟左右，过滤烘干后，500-700℃烧结，最终组装得到壳核结构的三元锂镍钴锰电极材料。

2.根据权利要求1所述一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述氧化锰颗粒的粒径为20-80微米。

3.根据权利要求1所述一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述氧化钴微区电镀液配制步骤为：选用硫酸钴为主盐，柠檬酸钠为络合剂，次亚磷酸钠为还原剂，用50℃的去离子水溶解硫酸钴，得到浓度为12-25g/L的溶液1，用50℃的去离子水溶解柠檬酸钠，得到浓度为45-105g/L的溶液2，将溶液1和溶液2混合，搅拌均匀，得到络合液1，将次亚磷酸钠加入去离子水中，得到浓度为10-20g/L的溶液3，再将所述溶液3加入到所述络合液1中，得到氧化钴微区电镀液。

4.根据权利要求1所述一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述氧化镍微区电镀液配制步骤为：选用硫酸镍为主盐，酒石酸钾钠为络合剂，硫酸铵为稳定剂，用50℃的去离子水溶解硫酸镍，得到浓度为12-25g/L的溶液4，用50℃的去离子水溶解柠檬酸钠，得到浓度为45-105g/L的溶液5，将所述溶液4和所述溶液5混合，搅拌均匀，得到络合液2，将硫酸铵加入去离子水中，得到浓度为25-55g/L的溶液6，再将溶液6加入到所述络合液2中，得到氧化镍微区电镀液。

5.根据权利要求1所述一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）、步骤（3）所述锂盐溶液采用氢氧化锂、乙酸锂、硫酸锂和硝酸锂其中的任一种。

6.根据权利要求1所述一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述氧化钴层的厚度约1-5微米。

7.根据权利要求1所述一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述氧化镍层的厚度约1-3微米。

8.根据权利要求1所述一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）、步骤（3）所述烧结过程中充入保护气体，除去水汽，所述保护气体包括纯度为99.0%-99.99%的氮气、氩气、氦气。