[发明专利]一种三元前驱体及其制备方法、三元材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种三元前驱体，其特征在于，所述三元前驱体的表达式为Ni_XCo_YMn_Z(OH)₂（x+y+z=1，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1），所述三元前驱体是由一次颗粒团聚形成的二次颗粒，所述一次颗粒呈片状结构，所述片状结构平均长度为10-100nm，所述片状结构的平均厚度为10-20nm，所述二次颗粒的平均粒径为10-50μm。

2.根据权利要求1所述的三元前驱体，其特征在于，所述三元前驱体的振实密度大于2.2g/cm³。

3.根据权利要求1所述的三元前驱体，其特征在于，所述三元前驱体的BET比表面积小于1.2m²/g。

4.一种三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配制特定浓度的含镍盐、钴盐、锰盐的混合盐溶液和特定浓度的碱溶液和PH调节剂；

（2）将步骤（1）所配制的混合盐溶液、碱溶液和PH调节剂混合反应并进行砂磨，得到溶液A；

（3）将步骤（2）所得的溶液A与聚合剂混合，并在特定温度和压强下进行反应，得到溶液B；

（4）将步骤（3）所得的溶液B进行过滤洗涤烘干，得三元前驱体；

其中，所述三元前驱体是由一次颗粒团聚形成的二次颗粒，所述一次颗粒呈片状结构，所述片状结构平均长度为10-100nm，所述片状结构的平均厚度为10-20nm；所述二次颗粒呈类球形结构，所述二次颗粒的平均粒径为10-50μm。

5.根据权利要求4所述的三元前驱制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中混合盐溶液的浓度为1-4mol/L，碱溶液的浓度为2-8mol/L，PH调节剂的浓度为2-8mol/L。

6.根据权利要求4所述的三元前驱制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中反应罐内的PH控制在9-12，温度控制在40-80℃。

7.根据权利要求4所述的三元前驱制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中聚合剂的加入量为罐内溶液质量的0.05-0.5%。

8.根据权利要求4所述的三元前驱制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的镍盐、钴盐、锰盐为可溶性盐，所述镍盐选自硫酸镍、氯化镍、硝酸镍中的至少一种；所述钴盐选自硫酸钴、氯化钴、硝酸钴中的至少一种；所述锰盐选自硫酸锰、氯化锰、硝酸锰中的至少一种。

9.根据权利要求4所述的三元前驱制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的碱溶液选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化锂水溶液中的至少一种。

10.根据权利要求4所述的三元前驱制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的PH调节剂选自氢氧化锂水溶液、氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、碳酸锂水溶液、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液中的至少一种。

11.根据权利要求4所述的三元前驱制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的聚合剂选自聚丙烯酰胺。

12.一种三元材料，其特征在于，由权利要求1所述的三元前驱体制备得到。

13.根据权利要求12所述的三元材料，其特征在于，所述三元材料的表达式为LiNi_XCo_YMn_ZO₂（x+y+z=1，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1），所述三元材料是由一次单晶团聚得到的二次团聚体，所述一次单晶的粒径为1-3μm，所述二次团聚体的粒径为30-50μm，所述三元材料的压实密度为3.4-3.8g/cm³。