[发明专利]一种具有特殊内部结构的镍钴锰前驱体材料的制备方法

摘要

本发明涉及锂离子电池三元正极材料的原料制备技术领域，特别涉及一种具有特殊内部结构的镍钴锰前驱体材料的制备方法。本发明在底液中加入还原剂，可将部分被氧化的Mn³⁺还原成Mn²⁺，减少晶核形成期间的氧化，提高晶核的结晶度，合成规则排列的内部结构，形成了一种由粒子中心向外呈辐射状排列的特殊内部结构。因内部结构在一定程度上定向排列，能够降低锂离子扩散所需能量，提高Li⁺扩散系数，有助于锂离子扩散、脱嵌，减少锂镍混排，从而使烧结后正极材料具有良好的容量保持率和循环性能。

主权项

1.一种具有特殊内部结构的镍钴锰前驱体材料的制备方法，其特征在于：包括如下具体步骤：(1)配置金属离子浓度为1.0～3.0mol/L的镍钴锰盐溶液，配置浓度为150～300g/L的氢氧化钠溶液，配置浓度为10％～30％的氨水；(2)向密封反应釜中加入去离子水至刚好淹没下层搅拌桨，开启搅拌，升温至50～70℃，通氮气或氩气等惰性气体保护2小时以上；(3)向底液中加入还原剂、氢氧化钠溶液和氨水，控制还原剂、氢氧化钠溶液、氨水各自进入反应釜的流量，调节体系的氨浓度为6.0～12.0g/L、pH值为10.0～12.0，还原剂的质量为镍钴锰三种金属离子总质量的0.1％～10.0％；(4)将镍钴锰盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水同时加入反应釜，控制镍钴锰盐溶液、氢氧化钠溶液、氨水各自进入反应釜的流量，使体系维持pH值10.0～12.0，氨水浓度6.0～12.0g/L，至粒度达到目标值3.0～15.0μm；(5)反应后所产生的氢氧化物沉淀用浓度为0.1～0.5mol/L的氢氧化钾或氢氧化钠溶液洗涤120～180min，再用纯水冲洗2～3次；(6)最后将洗涤后的镍钴锰氢氧化物滤饼置于烘箱中干燥，即得到具有特殊内部结构的镍钴锰前驱体材料。