[发明专利]一种多孔型高倍率三元材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔型高倍率三元材料的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：

1)配置氨水溶液，置于前驱体反应釜中，加去离子水将pH调至10～13范围内，形成络合剂溶液Ⅰ；

2)按照设计摩尔比，配置包括Ni、Co、Mn元素的可溶性盐溶液II；

3)配置一定摩尔浓度的碱溶液Ⅲ；

4)将络合剂溶液Ⅰ、可溶性盐溶液II、碱溶液Ⅲ分别持续打入反应釜，通过控制碱溶液Ⅲ的流速，调节溶液pH在10～13之间脉冲变化；反应釜内搅拌转速为100～500转/分钟，反应釜内溶液温度保持在30～80℃，反应时间不低于10h；

所述溶液pH在10～13之间脉冲变化是指溶液pH在10～13之间交替变化，并在该pH值维持一定的反应时间；

5)反应完成后将浆料进行固液分离后用去离子水洗涤固体物，固体物在100～150℃下烘干、过筛后得到前驱体Ⅳ；

6)按设计比例称取前驱体Ⅳ、锂盐、添加剂，充分混合均匀后置于含氧气氛下进行高温固相反应，产物经破碎后、过筛、除磁后即得到多孔型高倍率三元材料；

所述步骤4)的溶液pH在10～13之间脉冲变化的条件为：脉冲低点pH＝10～11，持续时间30min～60min；脉冲高点pH＝12～13，持续时间10min～30min，

步骤6)中所述的高温固相反应为分段式高温固相反应，分段式高温固相反应分为2个温度平台，温度平台1设置为400～800℃，保温2～8h；温度平台2设置为780～980℃，保温2～48h。

2.根据权利要求1所述的多孔型高倍率三元材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的可溶性盐溶液II，以摩尔比计，Ni/(Ni+Co+Mn)≥0.5。

3.根据权利要求1所述的多孔型高倍率三元材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中碱溶液Ⅲ为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种，浓度为2～5mol/L。

4.根据权利要求1所述的多孔型高倍率三元材料的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中所述设计比例为，以摩尔比计，Li/(Ni+Co+Mn)＝0.99～1.1，添加剂/(Ni+Co+Mn)＝0.001～0.1。

5.根据权利要求1所述的多孔型高倍率三元材料的制备方法，其特征在于：步骤6)中所述添加剂中含有Ti、Mg、Al、Zr、V、Mo、Nb、W、Y、Sr中的一种或多种元素。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的制备方法制备的多孔型高倍率三元材料在锂离子电池中的应用。