[发明专利]一种高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物，具有式I成分；式I中，0≤x≤0.1，0≤y≤0.2；所述高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物的晶须为细长状。本发明提供的产品在降低了钴含量的基础上，同时达到了较好的性能指标；采用连续型的工艺方法提高了产品的产能；从而大大降低了产品的成本；通过控制镍钴锰氢氧化物生长的工艺，得到的高镍低钴细晶须的镍钴锰氢氧化物，孔道结构丰富。本发明还提供了一种高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物的制备方法。

技术领域

本发明属于锂电池正极材料技术领域，尤其涉及一种高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物及其制备方法。

背景技术

随着新能源汽车行业的发展和相关政策的扶持，新能源汽车销量逐年增加。随着动力电池能量密度指标限制的出台，对于高端产能的需求极为强劲。从锂电材料发展看，不可逆转的高能量密度是发展的迫切需求，同时追求相同能量密度的产品成本降低，使三元电池成为大势所趋，进而带动三元前驱体材料的市场需求上升。目前量产的三元材料是镍钴锰三元素材料，其中钴是非常稀缺的资源，因为原材料供应、材料成本等问题，钴成分偏多材料的应用将面临严峻的挑战，开发和使用低钴高性能的替代材料已成为业内的共识。

目前，关于三元材料前驱体的制备方法较多，大部分采用可溶性的金属镍钴锰盐溶液+沉淀剂和络合剂的方式，也有部分采用三元晶核+生长的方式，或氢氧化镍晶种+三元材料生长的方式。但是，现有技术制备镍钴锰氢氧化物的成本较高，而且制备得到的镍钴锰氢氧化物的晶须短粗，影响三元正极材料的物理指标进而导致其产生化学性能问题。如CN104319391B专利中公开了一种高镍低钴低锰氢氧化物的制备方法，通过培养氢氧化镍晶种和镍钴锰溶液的生长制备得到高镍低钴低锰氢氧化物(Ni含量95％以上)，但是其得到的产物从产品扫描电镜图中可以看出，球形度较差、且颗粒比较紧实、表面晶须短粗；这会导致后续制备的三元正极材料容量、循环指标差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物及其制备方法，本发明提供的方法能够获得高镍低钴细晶须的镍钴锰氢氧化物材料。

本发明提供了一种高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物，具有式I成分：

Ni_1-x-yCo_xMn_y(OH)₂ 式I；

式I中，0≤x≤0.1，0≤y≤0.2；

所述高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物的晶须为细长状。

优选的，所述x和y不为0。

优选的，所述x为0.03～0.07；所述y为0.05～0.15。

优选的，所述高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物的粒度D50为10～11μm；振实密度为1.7～2.2g/cm³。

本发明提供了一种上述技术方案所述的高镍低钴细晶须镍钴锰氢氧化物的制备方法，包括：

将混合金属盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液持续不断的通入第一反应釜和第二反应釜；

在所述第一反应釜中进行晶体形核，形核后的晶体流入第二反应釜中进行晶体生长；

控制所述第二反应釜内的氨值为2～5g/L；

控制所述第二反应釜内的搅拌速度为100～400rpm。

优选的，所述混合金属盐溶液包括镍盐、钴盐和锰盐的混合溶液；

所述沉淀剂溶液为氢氧化钠溶液；

所述络合剂溶液为氨水溶液。

优选的，所述混合金属盐溶液中金属元素的总浓度为0.5～1.5mol/L；