[发明专利]三元正极前驱体及其制备方法、三元正极材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种三元正极前驱体材料，其特征在于，包括三元正极前驱体颗粒，以及包覆在所述三元正极前驱体颗粒表面的金属磷酸盐，其中，所述金属磷酸盐中的金属离子选自镧离子、钕离子、钇离子、镨离子、铌离子、钽离子、钐离子中的至少一种。

2.如权利要求1所述的三元正极前驱体材料，其特征在于，所述三元正极前驱体颗粒中掺杂有所述金属离子，且所述三元正极前驱体材料由内往外，所述金属离子的含量梯度增加。

3.如权利要求1所述的三元正极前驱体材料，其特征在于，所述金属磷酸盐选自磷酸镧、磷酸钕、磷酸钇、磷酸镨、磷酸铌、磷酸钽、磷酸钐中的至少一种。

4.如权利要求1至3任一项所述的三元正极前驱体材料，其特征在于，所述三元正极前驱体颗粒的粒径为3～16μm。

5.如权利要求1至3任一项所述的三元正极前驱体材料，其特征在于，所述金属磷酸盐与所述三元正极前驱体颗粒的重量比为0.05％～5％。

6.一种三元正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别配置磷酸或者磷酸盐溶液、金属盐溶液以及三元正极前驱体浆料，其中，所述金属盐溶液中的金属离子选自镧离子、钕离子、钇离子、镨离子、铌离子、钽离子、钐离子中的至少一种，所述三元正极前驱体浆料为三元正极前驱体颗粒形成的浆料；

将所述磷酸或者磷酸盐溶液、所述金属盐溶液和所述三元正极前驱体浆料混合反应，在三元正极前驱体颗粒表面原位生成金属磷酸盐，得到所述金属磷酸盐包覆的三元正极前驱体材料。

7.如权利要求6所述的三元正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，三元正极前驱体浆料的固含量为5％～50％，所述磷酸或者磷酸盐溶液的摩尔浓度为0.5～3mol/L，所述金属盐溶液中金属离子的浓度为0.05～2mol/L。

8.如权利要求6所述的三元正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述混合反应的温度为20～80℃。

9.如权利要求6至8任一项所述的三元正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述三元正极前驱体颗粒为Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂，其中，0＜x＜1，0＜y＜1；所述Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂的制备方法为：

将镍盐、钴盐、锰盐按比例加入去离子水中，配置主金属盐溶液，提供络合剂以及沉淀剂；

将所述主金属盐溶液、所述络合剂和所述沉淀剂投料至反应釜中，在惰性气氛下，加热发生共沉淀化学反应，制备三元正极前驱体Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂。

10.如权利要求9所述的三元正极前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述加热发生共沉淀化学反应的过程中，测试反应釜中的浆料粒径，待所述Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂的粒径为3～16μm后停止进料。

11.一种三元正极材料的制备方法，其特征在于，将如权利要求1至5任一项所述的制备方法制备的三元正极前驱体材料与锂源混合后煅烧处理，制得三元正极材料。

12.一种三元正极材料，其特征在于，由如权利要求11所述的制备方法制备而成。

13.一种锂电池，其特征在于，包括如权利要求12所述的三元正极材料。