[发明专利]一种镍钴锰核壳结构前驱体及其制备方法、一种正极材料

权利要求书

1.一种镍钴锰核壳结构前驱体，其特征在于，所述前驱体的化学式为Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中0.3≤x≤1，0≤y≤0.4，0≤z≤0.4，x+y+z＝1，平均粒径为2~8μm；所述前驱体剖面电镜具备如下特征：内核致密、具有孔隙，孔隙尺寸为5~150nm；外壳疏松，一次颗粒呈放射状排布在内核之上，一次颗粒之间的间隙尺寸为100~600nm。

2.一种如权利要求1所述的镍钴锰核壳结构前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配制总金属摩尔浓度为0.5-2.5moL/L的金属盐溶液，金属盐为镍、钴、锰盐中的一种或几种；配制1-10mol/L的碱溶液；配制铵离子浓度为2-6mol/L的氨水溶液；

（2）向反应釜中加入纯水，控制反应温度为40-80℃，用碱溶液将pH值调节至8.5-12.5，用氨水将铵离子浓度调节至0-20g/L，并向反应釜中通入惰性气体；

（3）在步骤（2）的基础上，通过计量泵将金属盐溶液、碱溶液、氨水溶液通入到反应釜中；反应过程分为第一阶段和第二阶段，根据前驱体内核部分的尺寸需求，确定第一阶段和第二阶段的切换点，并调整反应条件：第二阶段反应的平均pH值低于第一阶段的平均pH值，第二阶段的搅拌线速度低于第一阶段的搅拌线速度，第二阶段的金属盐进料流量大于等于第一阶段金属盐进料流量，第二阶段的铵离子浓度小于等于第一阶段铵离子浓度，第二阶段关闭惰性气体而通入氧化性气体；

（4）前驱体合成过程完成以后，过滤、陈化、洗涤以及干燥合成得到的前驱体。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，进行步骤（3）的同时，排出反应釜中的清液，控制反应釜中的液位。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液为硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、醋酸盐中的一种或多种；所述的碱溶液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢氨的一种或多种；所述惰性气体为氮气或者氦气的一种；所述氧化性气体为空气或氧气的一种。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一阶段的反应条件为pH值为11.0~12.5，搅拌线速度5-15m/s，铵离子浓度控制为2~20g/L，温度控制为40-80℃；所述第二阶段的反应条件为pH值为9.0~11.5，搅拌线速度1-10m/s，铵根离子浓度控制为0~20g/L，温度控制为40-80℃。

6.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料由权利要求1所述的镍钴锰核壳结构前驱体富锂煅烧得到。