[发明专利]镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用水热法制备Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂晶种，其中0.5x1，0.05y0.2；

将所述晶种进行共沉淀反应得到Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂前驱 体；

将所述前驱体与氢氧化锂或碳酸锂按Li：(Ni+Co+Mn)的摩尔比为1:1-1.2混合，然后将混合物进行烧结处理，得中间体；

向所述中间体中继续加入少量的氢氧化锂，所述继续加入的氢氧化锂的用量为所述中间体质量的0.5-1％，然后喷淋金属溶胶，得预包覆物；

将所述预包覆物进行二次烧结，即得所述镍钴锰酸锂正极材料LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂；

在所述水热法制备Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂晶种的过程中，包括如下步骤：将醋酸镍、醋酸钴以及醋酸锰，按所述晶种中Ni：Co：Mn的摩尔比混合溶于去离子水中，然后加入形貌引导剂，得均相溶液体系，所述形貌引导剂的添加量为醋酸镍用量的1-5wt％；

将所述均相溶液体系置于反应釜中，于120-200℃、0.2-0.6MPa下恒温3-12h，然后冷却过滤得所述Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂晶种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂晶种的粒径D50为0.5-1.5μm。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述形貌引导剂，选自水溶性有机磺酸钠化合物中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应得到Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂前驱 体，包括如下步骤：

将所述晶种加入连续反应釜中，同时按所述晶种中Ni：Co：Mn的摩尔比加入硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰混合溶液，再加入氨水和NaOH溶液，控制体系pH值为10-12，温度为60-65℃，反应至D50为2-4μm，即得Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂前驱 体。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述中间体的制备方法，包括如下步骤：

所述前驱体与氢氧化锂或碳酸锂按Li：(Ni+Co+Mn)的摩尔比为1:1-1.2混合，加入烧结助剂，混合后于950-1050℃氧化气氛下热处理10-18h，再降温至700-800℃保温2-10h，得烧结产物；

将所述烧结产物用50-60℃纯水洗涤10-20min，然后干燥至含水量0.5wt％,得中间体。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂选自碱金属化合物、硼类化合物中的一种或几种，所述烧结助剂的添加量为所述前驱体质量的5-20％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述金属溶胶选自镁溶胶、铝溶胶、钛溶胶和锆溶胶中的一种或几种；添加量为所述中间体质量的1-3％。

8.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述二次烧结的工艺参数为：将所述预包覆物于550-750℃氧化气氛下热处理3-5h，再于950-1000℃下保温1-3h。