[发明专利]一种高镍浓度梯度型锂电三元前驱体及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种高镍浓度梯度型锂电三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将第一硫酸盐混合溶液和掺杂离子盐溶液混合，得到混合溶液A；

(2)将步骤(1)得到的混合溶液A与沉淀剂、络合剂和pH调节剂混合，进行反应；步骤(2)所述反应的过程中溶液的pH为11.2-12；混合溶液A中的金属离子的摩尔量、沉淀剂中OH^-的摩尔量与络合剂中NH₃的摩尔量之比为2:(0.8-1.2):(0.8-1.2)；

(3)在步骤(2)的产物中加入第二硫酸盐混合溶液、沉淀剂、络合剂和pH调节剂，混合，进行反应，得到所述高镍浓度梯度型锂电三元前驱体；第二硫酸盐混合溶液中金属离子的摩尔量、沉淀剂中OH^-的摩尔量及络合剂中NH₃的摩尔量之比为2:(0.8-1.2):(0.8-1.2)；

步骤(1)所述掺杂离子盐溶液中的掺杂离子包括Al³⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Cr²⁺、Zn²⁺、Mo⁶⁺或F^-中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(3)所述进行反应的过程中溶液的pH为11.2-12；

步骤(1)所述第一硫酸盐混合溶液中Ni²⁺、Co²⁺和Mn²⁺的摩尔量之比为(7-9):(0.5-2):1；

步骤(3)所述第二硫酸盐混合溶液中Ni²⁺、Co²⁺和Mn²⁺的摩尔量之比为0.1:(2-9):(4-10)；

所述沉淀剂包括浓度为6-8mol/L的液碱；所述络合剂为浓度8.0-10.4mol/L的氨水；所述pH调节剂包括柠檬酸和/或酒石酸。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所得混合溶液A中，以Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺和掺杂离子的摩尔量之和为100％计，所述掺杂离子的摩尔百分含量为0.01-0.05％。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的温度为52-58℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的时间为6-8h。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中加入的第二硫酸盐混合溶液中金属离子的摩尔量与步骤(1)中第一硫酸盐混合溶液中金属离子的摩尔量之比为0.1-0.15:0.85-0.90。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述混合的方法包括搅拌。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述搅拌的转速≥1100r/min。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述进行反应的温度为52-58℃。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述进行反应的时间为6-8h。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述进行反应之后还包括陈化、固液分离、洗涤、干燥，得到所述高镍浓度梯度型锂电三元前驱体。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述陈化的过程中伴随搅拌。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述陈化的时间为6-12h。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述陈化的时间为8-10h。