[发明专利]一种小颗粒锂离子电池正极材料前躯体、正极材料及其制备方法以及应用

权利要求书

1.一种小颗粒锂离子电池正极材料前躯体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）将可溶性镍盐化合物、可溶性钴盐化合物、可溶性锰盐化合物、络合剂和水混合，进行共沉淀反应，得到镍钴锰过渡金属前驱体的悬浊液；

B）将所述镍钴锰过渡金属前驱体的悬浊液抽取至浮选槽中，加入捕收剂，混合搅拌，得到表面通过亲水基团连接有疏水官能团的镍钴锰过渡金属前驱体；

C）加入起泡剂，产生气泡，使前躯体颗粒黏附在气泡表面，并随着气泡上浮至悬浊液表层，形成一定直径的含前躯体颗粒的泡沫；

D）收集浮选后含有过渡金属前躯体的泡沫，洗涤、干燥后得到小颗粒锂离子电池正极材料前躯体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性镍盐化合物选自硫酸镍、硝酸镍、氯化镍、醋酸镍或草酸镍；

所述可溶性钴盐化合物选自硫酸钴、硝酸钴、氯化钴、醋酸钴或草酸钴；

所述可溶性锰盐化合物选自硫酸锰、硝酸锰、氯化锰、醋酸锰或草酸锰；

所述络合剂选自氨水、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述捕收剂为脂肪胺类表面活性剂、醚胺类表面活性剂、氨基酸类表面活性剂、烷基表面活性剂、聚醚型表面活性剂。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述捕收剂为伯胺、仲胺、叔胺、多胺、依他酸、聚醚胺、谷氨酸月桂基钠、谷氨酸椰油基钠、十二烷基醋酸胺、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸酯钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸酯铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、C14~18不饱和脂肪酸钠、椰油酰单乙醇酰胺、椰油酰二乙醇酰胺、烷基二硫代碳酸盐、烷基二硫代磷酸或盐、烷基二硫代氨基甲酸盐、脂肪酸及其皂类以及烃基磺酸钠、甲苯胂酸、苯乙烯磷酸、脂肪胺、醚胺、含硫酯类、烃油中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述捕收剂为依他酸、聚醚胺、十二烷基醋酸胺、C14~18不饱和脂肪酸钠、椰油酰单乙醇酰胺中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述起泡剂为含有羟基的化合物，醚类化合物、醚醇类化合物，吡啶类化合物和酮类化合物中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述起泡剂为松醇油、甲酚酸、重吡啶、甲基异丁基甲醇、脂肪酸、戊醇、辛醇、醚醇、丙三醇、乙酸乙酯、乙酸本酯、苯甲酸甲酯、磷脂、甘油三丁酸酯、固醇中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述起泡剂为松醇油、甲酚酸、脂肪酸、乙酸乙酯、甘油三丁酸酯中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述捕收剂占所述悬浊液的质量百分比为1%~20%，所述起泡剂占所述悬浊液的质量百分比为0.1%~10%。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述产生气泡的方法包括通入气体、布气法、溶解空气法、电解气浮法、生化气浮法；所述通入气体的种类选自氮气、氧气、一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、空气中的一种或多种；所述气泡的直径为0.02~5mm。

11.一种如权利要求1~10任意一项所述的制备方法制备得到的小颗粒锂离子电池正极材料前躯体，其特征在于，所述正极材料前驱体表面通过亲水基团连接有疏水官能团，所述正极材料前驱体的中值粒径2≤D₅₀≤10μm、且粒径分布离散度0.6≤（D₉₀-D₁₀）/D50≤1.5。