[发明专利]一种核壳结构的无钴二元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构的无钴二元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.在充满氮气保护的反应釜内，以去离子水为底液；

S2.将摩尔比为R的镍、锰混合盐溶液与氢氧化钠溶液、氨水溶液按照一定的流量比例，连续流入一定体积的反应釜中；

S3.在40～70℃温度、200～600r/min搅拌转速的条件下，调节氨浓度、控制pH在10.5～13.0之间，镍、锰混合盐溶液与氢氧化钠溶液、氨水溶液发生沉淀反应，得到前驱体U；

S4.以前驱体为底液，将摩尔比为Q的镍、锰混合盐溶液与氢氧化钠溶液、氨水溶液按照一定的流量比例，连续流入一定体积的反应釜中；

S5.在40～70℃温度、200～600r/min搅拌转速的条件下，调节氨浓度、控制pH在10.5～13.0之间，镍、锰混合盐溶液与氢氧化钠溶液、氨水溶液发生沉淀反应，得到前驱体V；

S6.前驱体V经沉淀、洗涤、烘箱干燥，得到核壳结构的二元镍锰氢氧化物；

S7.将二元镍锰氢氧化物与锂源混匀后烧结，得到无钴二元正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种核壳结构的无钴二元正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍、锰混合盐溶液由镍盐、锰盐按摩尔比1～3∶1～2制成，R≥Q，所述镍盐选自硫酸镍、氯化镍或硝酸镍中的一种；所述锰盐选自硫酸锰、氯化锰或硝酸锰中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种核壳结构的无钴二元正极材料的制备方法，其特征在于，所述无钴二元正极材料为核壳结构，包括核层和壳层，所述核层中的镍元素含量高于所述壳层中的镍元素含量。

4.根据权利要求1所述的一种核壳结构的无钴二元正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍、锰混合盐溶液的金属离子摩尔浓度为1.2～3.5mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种核壳结构的无钴二元正极材料的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为20～32％wt，所述氨水溶液的浓度为10～25％wt。

6.根据权利要求1所述的一种核壳结构的无钴二元正极材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体V经沉淀后，再用离心机洗涤至流出的去离子水的pH在7.0～9.5之间，然后经烘箱85～110℃干燥，得到所述二元镍锰氢氧化物。

7.根据权利要求1所述的一种核壳结构的无钴二元正极材料的制备方法，其特征在于，所述二元镍锰氢氧化物与锂源的摩尔比为1.0～1.2∶1，所述锂源选自硝酸锂、碳酸锂或氢氧化锂中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种核壳结构的无钴二元正极材料的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为790～980℃，烧结时间为12～24h。

9.根据权利要求1所述的一种核壳结构的无钴二元正极材料的制备方法，其特征在于，所述无钴二元正极材料的中值粒径为3.0～13.0μm。

10.一种通过权利要求1～9中任意一项制备方法得到的无钴二元正极材料。