[发明专利]一种核壳结构三元前驱体的制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构三元前驱体的制备方法，其特征在于，为以下步骤：

(1)将镍盐和钴盐混合，然后加纯水搅拌溶解得到钴镍混合溶液，同时将偏铝酸钠加入纯水搅拌溶解，然后加入EDTA二钠盐，混合搅拌溶解，然后加入盐酸或者氢氧化钠调节溶液的pH为11.5-12，得到铝溶液，配制8-10mol/L的氢氧化钠溶液和氨水溶液，然后将钴镍混合溶液、铝溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入到反应釜内，搅拌速度为350-500r/min,维持反应温度为55-60℃，同时检测反应物的粒度，维持反应物粒度按照0.2-0.3μm/h的速度生长，生长至反应物粒度为10-12μm时停止进料，然后过滤和洗涤得到第一滤渣；

(2)将镍盐、钴盐和锰盐混合，然后加水搅拌混合均匀，得到镍钴锰混合溶液，镍钴锰混合溶液中镍钴锰的摩尔比为5.005-5.01:2:3，然后加入EDTA，搅拌混合均匀，得到镍钴锰络合溶液，然后将第一滤渣加入到镍钴锰络合溶液，搅拌分散均匀，然后加入尿素，溶解搅拌均匀后，升温至温度为95-105℃，搅拌反应2-3小时，然后加入5-6mol/L的氢氧化钠，加入时间为2-3小时，调节溶液的终点pH为10.3-10.8,过滤和洗涤得到第二滤渣，镍钴锰络合溶液中EDTA的浓度为0.02-0.1mol/L，加入的尿素摩尔数与镍钴锰络合溶液中镍钴锰总摩尔数之比为4-5:1；步骤(1)镍盐和钴盐以及步骤(2)中的镍盐、钴盐和锰盐均为电池级硫酸盐，所述步骤(1)中过滤和洗涤第一滤渣时，洗涤至洗涤水中镍含量低于100mg/L时停止洗涤，过滤得到的母液和洗涤得到的洗涤液混合，然后加入硫化钠沉淀至溶液中的镍含量低于0.1mg/L，然后过滤，得到第一硫化渣和第一滤液，第一滤液经过浓缩至波美度为52-55,然后冷却至温度为20-35℃，经过离心分离，得到结晶体和母液，母液加入硫酸调节溶液的pH为3-4,然后过滤，得到溶液返回与第一滤液混合，得到的滤渣为EDTA，返回步骤(2)使用，得到的结晶体加入碳粉高温下煅烧4-5h，烧结温度为800-1100℃，挥发出来的气体经过水喷淋吸收得到硫酸铵，剩余的渣为硫化钠，得到的第一硫化渣经过高温煅烧后加入硫酸溶解得到硫酸镍和硫酸钴混合溶液，返回步骤(1)使用，得到的结晶体加入碳粉高温下煅烧4-5h，烧结温度为800-1100℃，挥发出来的气体经过水喷淋吸收得到硫酸铵，剩余的渣为硫化钠；

(3)将第二滤渣加入5-6mol/L的氢氧化钠溶液浸泡10-15min,然后过滤和洗涤，得到的滤渣经过烘干、筛分、混料和除铁得到核壳结构三元前驱体；第二滤渣与5-6mol/L氢氧化钠溶液的质量比为1:3-5,浸泡温度25-40℃，得到的滤渣烘干采用闪蒸干燥机进行干燥，干燥至水分含量低于1％为止，筛分过200目筛，混料采用螺带混料机进行混料，除铁采用电磁除铁器进行，除铁至磁性异物含量低于100ppb后包装；过滤和洗涤第二滤渣时，洗涤至洗涤水中镍含量低于50mg/L时停止洗涤，过滤得到的母液和洗涤得到的洗涤液混合，然后加入硫化钠沉淀至溶液中的镍含量低于0.1mg/L，然后过滤，得到第二硫化渣和第二滤液，第二滤液经过浓缩至波美度为52-55,然后冷却至温度为20-35℃，经过离心分离，得到结晶体和母液，母液加入硫酸调节溶液的pH为3-4,然后过滤，得到溶液返回与第二滤液混合，得到的滤渣为EDTA，返回步骤(2)使用，得到的第二硫化渣经过高温煅烧后加入硫酸溶解得到硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰的混合溶液，返回步骤(2)使用。

2.根据权利要求1所述的一种核壳结构三元前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)钴镍混合溶液中的钴镍与铝溶液中的铝的摩尔比为8-8.5:1-1.5:0.5，铝溶液中偏铝酸钠与EDTA二钠盐的摩尔比为1:0.3-0.6，反应物粒度采用马尔文激光粒度仪测试，维持加料过程的pH为10.5-12，加料过程溶液的氨含量为12-18g/L。

3.根据权利要求1所述的一种核壳结构三元前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中钴镍混合溶液、铝溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入到反应釜之前，在反应釜底液中加入底液，底液淹没搅拌桨的底部，底液为浓度为12-18g/L的氨水溶液。