[发明专利]一种富锰型氢氧化物前驱体及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种富锰型氢氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)混合锰盐、钴盐与镍盐，得到混合盐溶液；

(2)混合氨水、碱液、添加剂与步骤(1)所得混合盐溶液，得到原料溶液；

(3)加热搅拌步骤(2)所得原料溶液，控制pH，得到沉淀物；

(4)步骤(3)所得沉淀物依次进行洗涤与干燥，得到所述富锰型氢氧化物前驱体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合盐溶液中锰、钴与镍的摩尔比Mn:Co:Ni＝x:y:(1-x-y)，其中0.4≤x≤1，0≤y≤0.3；

优选地，步骤(1)所述混合盐溶液的混合盐浓度为1-2mol/L。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述氨水的质量百分比浓度为5-25％；

优选地，步骤(2)所述碱液为碱金属氢氧化物溶液；

优选地，所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述碱金属氢氧化物溶液的浓度为4-8mol/L。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述添加剂包括次磷酸钠、硼氢化钠、甲醛、氢化铝锂、硼氢化锂、硼氢化镍或亚硫酸钠中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)所述添加剂配置成溶液后进行混合；

优选地，步骤(2)所述添加剂的浓度为0.01-5mol/L。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述原料溶液中氨的浓度为0.02-1mol/L；

优选地，步骤(2)所述原料溶液中添加剂的浓度为0.001-2mol/L。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述加热搅拌的温度为50-70℃；

优选地，步骤(3)所述加热搅拌的转速为300-800r/min；

优选地，步骤(3)所述加热搅拌的时间为6-48h；

优选地，步骤(3)所述pH为9-12；

优选地，步骤(3)所得沉淀物的粒径范围为3-10μm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述洗涤的洗涤剂包括水；

优选地，步骤(4)所述干燥的温度为90-120℃。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)混合锰盐、钴盐与镍盐，得到混合盐溶液；所述混合盐的浓度为1-2mol/L，所述混合盐溶液中锰、钴与镍的摩尔比为Mn:Co:Ni＝x:y:(1-x-y)，其中0.4≤x≤1，0≤y≤0.3；

(2)混合氨水、碱液、添加剂与步骤(1)所得混合盐溶液，得到原料溶液；所述原料溶液中氨的浓度为0.02-1mol/L，添加剂的浓度为0.001-2mol/L；

(3)加热搅拌步骤(2)所得原料溶液，控制pH为9-12，得到粒径范围为3-10μm的沉淀物；所述加热搅拌的温度为50-70℃，时间为6-48h，搅拌转速为300-800r/min；

(4)洗涤干燥步骤(3)所得沉淀物，得到所述富锰型氢氧化物前驱体；所述洗涤的洗涤剂包括水，所述干燥的温度为90-120℃；

步骤(2)所述氨水的质量百分比浓度为5-25％；所述碱液为碱金属氢氧化物溶液，所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂中的任意一种或至少两种的组合，所述碱金属氢氧化物的浓度为4-8mol/L；

步骤(2)所述添加剂包括次磷酸钠、硼氢化钠、甲醛、硼氢化锂、硼氢化镍或亚硫酸钠中的任意一种或至少两种的组合，所述添加剂配置成溶液进行混合，浓度为0.01-5mol/L。