[发明专利]氧化硅包覆高镍前驱体、改性高镍材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化硅包覆高镍前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将镍、钴、锰的盐溶液以第一摩尔比配成混合盐溶液，将所述混合盐溶液、碱溶液和络合剂溶液按照指定工艺加入处于搅拌状态的惰性气氛保护的反应釜中，以第一搅拌工艺持续搅拌，在指定反应条件下进行共沉淀反应，反应结束后，过滤、洗涤，以第一干燥工艺干燥，得到氢氧化物镍钴锰前驱体；

将硅酸盐溶液、稀硫酸和表面活性剂以第三摩尔比混合后，以指定流速泵入到处于搅拌状态的反应釜中，以第二搅拌工艺持续搅拌，经陈化、过滤、洗涤后，得到预配制的硅源溶液；

将所述氢氧化物镍钴锰前驱体按照第二摩尔比加入到所述预配制的硅源溶液中，加入氨水，搅拌直至所述氢氧化物镍钴锰前驱体溶解，陈化、过滤、洗涤，以第二干燥工艺干燥后得到所述氧化硅包覆高镍前驱体。

2.如权利要求1所述的一种氧化硅包覆高镍前驱体的制备方法，其特征在于，所述硅酸盐溶液包括硅酸钠、硅酸锂、硅酸钾中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种氧化硅包覆高镍前驱体的制备方法，其特征在于，所述第一摩尔比为镍:钴:锰的摩尔比为x:y:z，其中0.6≤x≤0.8，0.1≤y≤0.2，0.1≤z≤0.2。

4.如权利要求1所述的一种氧化硅包覆高镍前驱体的制备方法，其特征在于，所述指定反应条件包括，pH值为10～11，温度为55℃～70℃。

5.如权利要求1所述的一种氧化硅包覆高镍前驱体的制备方法，其特征在于，所述第二摩尔比是指，硅元素与所述氢氧化物镍钴锰前驱体的摩尔比为0.001:1～0.005:1。

6.一种改性高镍材料的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的氧化硅包覆高镍前驱体的制备方法制得的所述氧化硅包覆高镍前驱体，改性高镍材料的制备方法包括：

将所述氧化硅包覆高镍前驱体与氢氧化锂按照第四摩尔比混合研磨，得到混合粉体；

将所述混合粉体于马弗炉中以指定的煅烧工艺进行煅烧，得到所述改性高镍材料。

7.如权利要求6所述的一种改性高镍材料的制备方法，其特征在于，所述第四摩尔比是指，所述氢氧化锂与所述氧化硅包覆高镍前驱体的摩尔比为1.05:1～1.1:1。

8.如权利要求6所述的一种改性高镍材料的制备方法，其特征在于，所述指定的煅烧工艺包括：以升温速率5℃/min升温至350℃～450℃，恒温保持时间为4h；再以升温速率5℃/min升温至650℃～750℃，恒温保持时间为2h。

9.一种改性高镍材料，其特征在于，采用如权利要求1、2、4、5任一所述的氧化硅包覆高镍前驱体的制备方法制得的氧化硅包覆高镍前驱体制备得到，所述改性高镍材料包括材料本体和包覆层，所述包覆层包括Li₂SiO₃，所述材料本体的通式为Li_aNi_xCo_yMn_zO₂，其中，1≤a≤1.3，0.6≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，x+y+z＝1。