[發明專利]一種核殼結構的鎳鈷錳酸鋰前驅體、其制備方法及在鋰離子電池的用途

有效

• 申請號: 201711193943.0
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107968198B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 譚強強;徐宇興
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;河北艾普艾科技發展有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/505;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種核殼結構的鎳鈷錳酸鋰前驅體，其特征在于，所述鎳鈷錳酸鋰前驅體為鎳鈷錳的碳酸鹽，由內到外依次包括內核和一層以上的殼層，且所述鎳鈷錳酸鋰前驅體中，由內核到依次向外的殼層中對應的Ni的摩爾濃度遞減。

2.根據權利要求1所述的鎳鈷錳酸鋰前驅體，其特征在于，記所述內核中Ni占內核中Ni、Co和Mn總量的摩爾百分比為P₀，一層以上的殼層按由內到外的方向各殼層中Ni占各殼層中Ni、Co和Mn總量的摩爾百分比依次為P₁、P₂、P₃、P₄、……P_n，其中n≥1，則：P₀>P₁>P₂>P₃>P₄>……>P_n；

優選地，所述鎳鈷錳酸鋰前驅體包括由內到外的內核、第一殼層和第二殼層，而且，所述內核中Ni占內核中Ni、Co和Mn總量的摩爾百分比為65mol％～85mol％，優選為70mol％～80mol％；所述第一殼層中Ni占第一殼層中Ni、Co和Mn總量的摩爾百分比為18mol％～60mol％，優選為40mol％～60mol％；所述第二殼層中Ni占第二殼層中Ni、Co和Mn總量的摩爾百分比為10mol％～35mol％，優選為33.3mol％；

優選地，所述鎳鈷錳酸鋰前驅體包括由內到外的內核、第一殼層和第二殼層，且內核中摩爾比Ni:Co:Mn＝(7～8):1:1，第一殼層中摩爾比Ni:Co:Mn＝6:2:2、5:3:2或4:3:3中的任意一種，第二殼層中摩爾比Ni:Co:Mn＝1:1:1；

優選地，所述鎳鈷錳酸鋰前驅體為球形或類球形。

3.如權利要求1或2所述的核殼結構的鎳鈷錳酸鋰前驅體的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)：采用控制結晶沉淀法，以鎳鹽、鈷鹽和錳鹽作為原料，并以碳酸鹽作為沉淀劑，醋酸鹽作為絡合劑，形成前驅體漿液并進行反應，制備鎳鈷錳的碳酸鹽作為內核；

(2)：采用步驟(1)得到的內核以及鎳鹽、鈷鹽和錳鹽作為原料，通過與步驟(1)相同的方法，在內核表面包覆一層鎳鈷錳的碳酸鹽作為殼層，得到核殼結構的鎳鈷錳酸鋰前驅體；

而且，得到的核殼結構的鎳鈷錳酸鋰前驅體中，由內核到殼層對應的Ni的摩爾濃度遞減。