[发明专利]一种核壳结构锂离子电池的三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构锂离子电池的三元正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，1）配制镍盐、钴盐、锰盐、铝盐的多元混合溶液；

2）在保护性气氛下，将步骤1）的多元混合溶液与氨水和氢氧化钠并流加入到含有底液的反应装置中，调节流量、pH、铵根浓度、转速、温度进行共沉淀反应得到NCM的氢氧化物前驱体；

3）停止加入氢氧化钠、氨水和多元溶液，通入二氧化碳气体使得NCM前驱体表面形成一层氢氧化铝包覆层；

4）将上述前驱体进行过滤、洗涤、干燥后加入锂源进行热处理得到表面包覆有氧化铝的NCM材料。

2.根据权利要求1所述的核壳结构锂离子电池的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述的镍盐为硝酸镍、氯化镍、醋酸镍、硫酸镍中的至少一种；所述的锰盐为硝酸锰、氯化锰、醋酸锰、硫酸锰中的至少一种；所述的钴盐为硝酸钴、氯化钴、醋酸钴、硫酸钴中的至少一种；所述的铝盐为硫酸铝、氯化铝、硝酸铝、乙酸铝中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的核壳结构锂离子电池的三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述多元混合溶液的镍、钴、锰元素的摩尔比为8：1：1。

4.根据权利要求1所述的核壳结构锂离子电池的三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述铝与钴或者锰的摩尔比为1:20-3:10。

5.根据权利要求1所述的核壳结构锂离子电池的三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中多元混合溶液的进料速度为90-150ml/min；氢氧化钠进料速度为30-70ml/min；氨水进料速度为5-40ml/min。

6.根据权利要求1所述的核壳结构锂离子电池的三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中多元混合溶液的离子总浓度为1mol/L-1.5mol/L，氢氧化钠溶液浓度为7.5-10mol/L，氨水浓度为6-8mol/L。

7.根据权利要求1所述的核壳结构锂离子电池的三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中共沉淀反应的的PH为10-12，铵根离子浓度为5-9g/L；反应温度为50-60°C，搅拌转速为200-400r/min。

8.根据权利要求1所述的核壳结构锂离子电池的三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤4）中加入锂源进行热处理为锂盐：三元前驱体=1.05：1混合，在氧气气氛下先在300-500°C预烧结2-4h，再升温到700-1000°C烧结10-16h。

9.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得核壳结构锂离子电池的三元正极材料，其特征在于：该材料为核壳结构，内核为NCM三元材料，壳层为氧化铝，且用于锂离子电池三元前驱体和正极材料。

10.根据权利要求9所述的核壳结构锂离子电池的三元正极材料，其特征在于：内核的D50粒度为8-12um，氧化铝包覆层的厚度为50-500nm。