[发明专利]一种核壳结构三元正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）高镍内核三元前驱体的制备：将金属镍、钴、锂及M的可溶性金属盐配制成金属盐溶液，其中M为铝或锰的任意一种，对金属盐溶液进行喷雾干燥，将得到的粉体在空气氛围下进行低温煅烧和高能球磨处理，得到内核前驱体材料Ⅰ；

（2）核壳结构三元前驱体的制备：将金属镍、钴、锂及M的可溶性金属盐配制成金属盐溶液，其中M为铝或锰的任意一种，加入分散剂，搅拌均匀后加入步骤（1）得到的内核前驱体材料Ⅰ，形成均一溶液，将均一溶液进行二次喷雾干燥处理，将得到的粉体在空气氛围下进行低温煅烧和高能球磨处理，得到分散均匀的核壳结构前驱体材料Ⅱ；

（3）核壳结构三元正极材料的制备：将核壳结构三元前驱体材料Ⅱ转移至煅烧炉，在氧气氛围下进行低温煅烧，然后进行高温煅烧，自然冷却后破碎过筛即得目标产物。

2.根据权利要求1所述的核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中金属镍、钴、锂及M的物质的量之比为a:b:c:（1-a-b），其中0.8≤a≤1，a+b≤1，1≤c≤1.15；步骤（2）中金属镍、钴、锂及M的物质的量之比为x:y:z:（1-x-y），其中0.3≤x≤0.8，x+y≤1，1≤z≤1.15。

3.根据权利要求1所述的核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中金属盐为硝酸盐、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）喷雾干燥和步骤（2）二次喷雾干燥的条件是：金属盐溶液喷雾速率为300～600mL/h，入口温度为180～220℃，出口温度为100～130℃，喷雾空气压力为0.2～0.4Mpa，干燥空气流量调节范围0.5～1.5m³/min。

5.根据权利要求1所述的核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中可溶性金属盐的溶剂为水，步骤（2）中可溶性金属盐的溶剂为水、乙二醇和聚乙二醇中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）和（2）中金属盐的浓度为1～3mol/L。

7.根据权利要求1所述的核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、淀粉和瓜尔胶中的一种或几种的混合物，添加量为总金属盐质量的1～7%。

8.根据权利要求1所述的核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）和步骤（2）中高能球磨的速率为100～400r/min。

9.根据权利要求1所述的核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）和步骤（2）升温速率为3～8℃/min，低温煅烧温度为400～600℃，保温时间3～6h。

10.根据权利要求1所述的核壳结构三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中升温速率为3～8℃/min，低温煅烧温度为400～600℃，保温时间3～6h，高温煅烧温度为700～850℃，保温时间10～18h。