[发明专利]一种高电压镍钴锰三元前驱体及其制备方法

权利要求书

1.一种高电压镍钴锰三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）、在惰性气氛下，将镍钴锰三元金属盐溶液、碳酸盐溶液、络合剂溶液与第一底液混合，进行共沉淀反应，待沉淀达到所需粒径范围后，固液分离，得到镍钴锰复合碱式碳酸盐晶种；

（b）、在惰性气氛下，将镍钴锰三元金属盐溶液、沉淀剂溶液、氨水溶液与含有所述镍钴锰复合碱式碳酸盐晶种的第二底液混合，使所述镍钴锰复合碱式碳酸盐晶种继续生长，待晶种达到所需粒径范围后，进行固液分离，干燥，混批，过筛，除磁，得到内核为镍钴锰复合碱式碳酸盐、外壳为镍钴锰复合氢氧化物的高电压镍钴锰三元前驱体；

其中，在步骤（a）中，所述碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钠中的至少一种；

在步骤（a）中，所述络合剂包括乙二胺四乙酸、乙二胺四丙酸和六次甲基四胺中的至少一种；

所述镍钴锰复合碱式碳酸盐的化学式为[Ni_aCo_bMn_c]₃（OH）₄CO₃；其中a+b+c=1，a：b：c=40~95：2~30：2~30；

在步骤（a）中，所述沉淀达到所需粒径范围为D50=2~5μm；

在步骤（b）中，所述晶种达到所需粒径范围为D50=5~10μm；

在步骤（a）中，在所述进行共沉淀反应的过程中，溶液体系的温度为35~60℃；

在步骤（a）中，在所述进行共沉淀反应的过程中，溶液体系的pH为7~9；

在步骤（b）中，所述第二底液的pH为10.5~11.0；

在步骤（b）中，在所述使所述镍钴锰复合碱式碳酸盐晶种继续生长的过程中，溶液体系的pH为10.5~11；

整个前驱体球体的直径为D，内核直径为d，内核直径与整个前驱体球体直径比例d/D=0.2-0.5。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（b）中，所述晶种达到所需粒径范围为D50=5.5~9μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述碳酸盐溶液的摩尔浓度为0.5~2.5mol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述碳酸盐溶液的摩尔浓度为1~2mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述镍钴锰三元金属盐溶液中金属离子的摩尔浓度为0.5~2.5mol/L。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述镍钴锰三元金属盐溶液中金属离子的摩尔浓度为1~2mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述镍钴锰三元金属盐溶液中镍元素、钴元素和锰元素的摩尔比为40~95：2~30：2~30。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述络合剂溶液的进料速度为镍钴锰三元金属盐溶液进料速度的0.02~0.2倍。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述络合剂溶液的质量浓度为1.0~4.0g/L。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，所述第一底液的pH为7.5~8.5。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，在所述进行共沉淀反应的过程中，溶液体系的温度为36~50℃。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（a）中，在所述进行共沉淀反应的过程中，溶液体系的pH为7.2~8.5。