[发明专利]一种富镍三元前驱体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高镍三元前驱体，化学式为Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中0.7≤x＜1，0≤y≤0.2，0＜z≤0.3，x+y+z=1；其特征在于，所述高镍三元前驱体中的镍由内而外呈“富镍1-低镍2-富镍3-低镍4”式循环梯度分布；所述富镍1、富镍3的区域为镍的氢氧化物；所述低镍2、低镍4的区域为镍钴锰的氢氧化物。

2.如权利要求1所述的高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配制镍盐溶液、钴盐溶液、锰盐溶液；

配制沉淀剂溶液；

配制络合剂溶液；

（2）将镍盐溶液按一定的流速连续泵入反应釜内，搅拌混合，同时连续加入沉淀剂溶液和络合剂溶液，调节反应体系的pH值和温度，进行共沉淀反应；待反应浆料的粒径达到目标值一后，降低镍盐溶液的流速，同时泵入钴盐溶液和锰盐溶液继续共沉淀反应；待反应浆料的粒径达到目标值二后，提高镍盐溶液的流速，同时停止泵入钴盐溶液和锰盐溶液，继续共沉淀反应；待反应浆料的粒径达到目标值三后，降低镍盐溶液的流速，同时泵入钴盐溶液和锰盐溶液继续共沉淀反应；如此交错提高或降低镍盐溶液的流速、泵入或停止泵入钴盐溶液和锰盐溶液，不断的进行共沉淀反应，直至反应浆料达到最终的目标值；

（3）将步骤（2）最后得到的反应浆料进行固液分离，收集固体，将固体进行洗涤、干燥、过筛、除磁，即得所述的高镍三元前驱体。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐、钴盐、锰盐为硫酸盐、硝酸盐中的至少一种；沉淀剂为氢氧化钠；络合剂为氨水。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐溶液的浓度为1~10mol/L，所述钴盐溶液的浓度为0.1~2mol/L，所述锰盐溶液的浓度为0.1~2mol/L；所述沉淀剂溶液的浓度为2~12 mol/L；所述络合剂溶液的浓度为10~25 wt%。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述络合剂浓度为3.0～10.0g/L、pH为10~13、搅拌速度为100~800r/min、温度为40~70 ℃。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的粒径的目标值一为1~7μm，目标值二为2~8 μm，目标值三为3~14 μm，最终的目标值为4~15 μm。

7.一种高镍正极材料，其特征在于，由权利要求1所述的高镍三元前驱体或者权利要求3-6任一项所述的制备方法制备得到的高镍三元前驱体混锂烧结得到。

8.如权利要求7所述的高镍正极材料，其特征在于，所述烧结过程分为两个阶段，第一段烧结升温速率为1~8 ℃/min，烧结温度为300~500 ℃，保温时间为1~5 h；第二段烧结升温速率为1~8 ℃/min，烧结温度为660~1000 ℃，保温9~50 h。