[发明专利]一种包覆型高镍三元前驱体及其制备方法

权利要求书

1.一种包覆型高镍三元前驱体，其特征在于，其化学式为：Ni_xCo_yMn_z(OH)₂·MO(OH)₂，其中x+y+z＝1，0.8≤x＜1，0＜y≤0.2，0＜z≤0.2；M选自Zr、Ti、V中的至少一种；

所述包覆型高镍三元前驱体采用以下步骤制备而成：

(1)按一定比例配制Ni、Co、Mn混合盐溶液，浓度为0.5～2mol/L；

(2)将混合盐溶液、络合剂、沉淀剂同时并流到反应釜内，在加热和搅拌的条件下控制反应过程pH值，共沉淀生成前驱体，中位径控制在8～15μm；

(3)将步骤(2)得到的浆料进行过滤洗涤，直至pH值＜10.0，固液分离后滤饼保存待用作为基体；

(4)按一定比例配制M盐溶液，配制得到的M盐溶液的浓度为0.01～0.1mol/L；

(5)称取一定量的步骤(3)中的基体加入一定量的纯水，加入反应釜中，然后将M盐溶液、氨水同时并流加入到反应釜中，在加热和搅拌的条件下控制反应过程pH值，氨水中的OH^—通过离子交换不断取代M中的阴离子生成羟基氧化物，从而实现包覆；其中M:NH₄OH的摩尔比为1:2～1:4；

(6)将包覆后的样品进行过滤洗涤，滤饼经烘干、过筛得到包覆型高镍三元前驱体干粉。

2.根据权利要求1所述的包覆型高镍三元前驱体，其特征在于，所述前驱体的元素包覆量为0.1％～0.5％；所述前驱体的中位径为8～15μm；所述前驱体的振实密度为1.8～2.5g/cm³。

3.一种权利要求1所述包覆型高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按一定比例配制Ni、Co、Mn混合盐溶液，浓度为0.5～2mol/L；

(2)将混合盐溶液、络合剂、沉淀剂同时并流到反应釜内，在加热和搅拌的条件下控制反应过程pH值，共沉淀生成前驱体，中位径控制在8～15μm；

(3)将步骤(2)得到的浆料进行过滤洗涤，直至pH值＜10.0，固液分离后滤饼保存待用作为基体；

(4)按一定比例配制M盐溶液，配制得到的M盐溶液的浓度为0.01～0.1mol/L；

(5)称取一定量的步骤(3)中的基体加入一定量的纯水，加入反应釜中，然后将M盐溶液、氨水同时并流加入到反应釜中，在加热和搅拌的条件下控制反应过程pH值，氨水中的OH^—通过离子交换不断取代M中的阴离子生成羟基氧化物，从而实现包覆；其中M:NH₄OH的摩尔比为1:2～1:4；

(6)将包覆后的样品进行过滤洗涤，滤饼经烘干、过筛得到包覆型高镍三元前驱体干粉。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的Ni、Co、Mn混合盐溶液，其中镍盐是硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、乙酸镍中的一种，钴盐是硫酸钴、氯化钴、硝酸钴、乙酸钴中的一种，锰盐是硫酸锰、氯化锰、硝酸锰、乙酸锰中的一种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述络合剂选自EDTA、氨水、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、柠檬酸铵、乙二胺、乙酸、乙酸铵、氟化钠、酒石酸、马来酸、琥珀酸、柠檬酸、丙二酸中的一种或其中几种的混合物；所述络合剂与金属总盐的摩尔比为0.3～1.0。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述沉淀剂是氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或其中几种的混合物；所述沉淀剂与金属总盐的摩尔比为1.5～2.5。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)的反应温度为40～80℃，反应pH值为11.7～11.9；步骤(5)中的反应温度为40～80℃，反应pH值为8.0～9.0。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)中的基体进行真空或者水封保存，保证基体的表面不被氧化而惰化。