[发明专利]一种无钴正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)通过共沉淀法制备A类金属离子和B类金属离子共掺杂的氢氧化物前驱体，所述氢氧化物前驱体的化学式为：Ni_aMn_bA_cB_d(OH)₂，其中a+b+c+d＝1，0.9＞a≥0.6，0.4＞b≥0.05，0.05≥c＞0，0.05≥d＞0，A为Zr、Ti、W、Mo中的一种，B为Mg、Ca、Al、Fe中的一种；

(2)将氢氧化锂与经步骤(1)得到的氢氧化物前驱体按照锂配比为1.03～1.08混合均匀后进行固相烧结，得到无钴正极材料。

2.根据权利要求1所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氢氧化物前驱体的粒径范围为3～15μm，比表面积为8～25m²/g，振实密度为1.2～2.0g/cm³。

3.根据权利要求1或2所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中共沉淀法制备氢氧化物前驱体步骤包括：

1)将可溶性镍盐、可溶性锰盐按照镍、锰元素摩尔比为(60-90):(5-40)溶于水中，形成金属离子浓度为95～105g/L的溶液F；将可溶性锆盐、钛盐、钨盐、钼盐中的一种溶于水中，形成金属离子浓度为40～60g/L的溶液G；将可溶性镁盐、钙盐、铝盐、铁盐中的一种溶于水中，形成金属离子浓度为20～30g/L的溶液C；配制浓度为25％～30％的氨水溶液为溶液D；配制浓度为16％～20％的NaOH溶液为溶液E；

2)在转速350rpm～400rpm下，向反应釜中加入溶液D和溶液E，配置得到氨浓度为4～8g/L、pH为11.5～11.8的底液；将溶液F、溶液C、溶液D和溶液E分别以8～12L/h、0.3～1.8L/h、0.8～1.5L/h、2.0～2.5L/h的流量并流加入到反应釜中，控制反应体系的pH为10～11.4；

3)当反应生成的物料粒径达到目标值的80％时，将溶液G以0.3～1.8L/h流量加入到反应釜中，待反应达到目标粒径之后，取出物料进行洗涤、抽滤、烘干，得到氢氧化物前驱体。

4.根据权利要求1或2所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)烧结的工艺条件为：以3℃/min～5℃/min的升温速率加热至450℃～550℃保温4h～6h、再以3℃/min～5℃/min的升温速率加热至600℃～800℃保温10～16h。

5.根据权利要求1或2所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)得到的无钴正极材料中含锂化合物为Li₂ZrO₃、Li₂TiO₃、Li₂WO₄、Li₂MoO₄的一种。