[发明专利]基于高镍材料的钴镁共掺杂改性三元前驱体及正极材料的制备方法

权利要求书

1.基于高镍材料的钴镁共掺杂改性正极材料，其化学分子式为Li(Ni_xCo_yMg_z)O₂，其中x+y+z＝1，x≥0.85，0.14≥y≥0.05，0.1≥z≥0.01。

2.一种基于高镍材料的钴镁共掺杂改性三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)配制金属离子浓度为0.5-6mol·L^-1的镍钴镁盐溶液A，配制氨水0.5-7mol·L^-1和氢氧化钠0.5-10mol·L^-1的混合溶液B，配制浓度为1-6mol·L^-1的单一氢氧化钠溶液C；

2)向反应釜中加入去离子水，机械搅拌，用氨水0.5-7mol·L^-1和氢氧化钠0.5-10mol·L^-1的混合溶液B调节pH，控制体系温度恒定；

3)将A、B、C同时加入反应釜内，用氢氧化钠稳定体系pH；

4)反应结束后将得到的沉淀过滤、洗涤，在70℃-200℃真空干燥箱中干燥4-12h，得到前驱体Ni_xCo_yMg_z(OH)₂。

3.采用权利要求书2所述的基于高镍材料的钴镁共掺杂改性三元前驱体制备镍钴镁三元正极材料的方法，其特征在于，将镍钴镁前驱体Ni_xCo_yMg_z(OH)₂与锂盐混合均匀，在管式炉中煅烧，煅烧程序是先在低温300-600℃煅烧2-10h，再在600-900℃煅烧6-20h，煅烧气氛是空气或者氧气，材料自然降温至室温，将得到的产物研磨过筛得到钴镁共掺杂的高镍镍三元正极材料。

4.根据权利要求2所述的基于高镍材料的钴镁共掺杂改性三元前驱体的制备方法，其特征在于步骤1)中镍盐、钴盐和镁盐的摩尔比为(0.85-0.94)：(0.05-0.14)：(0.01-0.1)。

5.根据权利要求2所述的基于高镍材料的钴镁共掺杂改性三元前驱体的制备方法，其特征在于步骤2)中的搅拌速度为400-850rpm·min^-1，体系温度控制在30-70℃。

6.根据权利要求2所述的基于高镍材料的钴镁共掺杂改性三元前驱体的制备方法，其特征在于使用蠕动泵控制氢氧化钠溶液的进液流量，使得体系的pH固定在9-12。

7.根据权利要求2所述的基于高镍材料的钴镁共掺杂改性三元前驱体的制备方法，其特征在于步骤1)所用金属盐为硫酸盐、硝酸盐、氯化盐中的一种或多种。

8.根据权利要求3所述的制备镍钴镁三元正极材料的方法，其特征在于焙烧过程中的升温速率为1-15℃ min^-1。

9.根据权利要求3所述的制备镍钴镁三元正极材料的方法，其特征在于所用锂盐为硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂的一种或多种，锂元素与前驱体中镍、钴、镁元素的物质的量比Li:(Ni+Co+Mg)为0.95-1.5。