[發明專利]一種用于正極材料的預氧化三元前驅體及其制備方法

在審

• 申請號: 202011329028.1
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112456568A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李佰康;張文靜;王梁梁;朱用;趙亮;朱濤;褚鳳輝;黃帥杰;顧春芳
• 申請（專利權）人: 南通金通儲能動力新材料有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

1.一種用于正極材料的預氧化三元前驅體，其特征在于：所述預氧化三元前驅體的通式為Ni_1-x-yCo_xMn_yO，其中0.3≤x+y≤0.66。

2.根據權利要求1所述的預氧化三元前驅體，其特征在于：所述預氧化三元前驅體的總金屬質量分數為70%-75%。

3.根據權利要求1所述的預氧化三元前驅體，其特征在于：所述預氧化三元前驅體的顆粒的平均粒度D50為2-7 μm，徑距為0.7-1.4。

4.根據權利要求1所述的預氧化三元前驅體，其特征在于：所述預氧化三元前驅體的顆粒振實密度為1.5-2.0 g/cm³，松裝密度為1.1-1.4 g/cm³。

5.根據權利要求1所述的預氧化三元前驅體，其特征在于：所述預氧化三元前驅體顆粒的比表面積為40-80 m²/g。

6.根據權利要求1所述的預氧化三元前驅體，其特征在于：所述預氧化三元前驅體中，同時存在+2、+3、+4三種價態的錳離子。

7.一種用于正極材料的預氧化三元前驅體的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）按通式記載的Ni：Co：Mn的摩爾比配制總濃度為0.5～2.5 mol/L的鎳鈷錳可溶鹽混合水溶液，所述通式為Ni_1-x-yCo_xMn_yO，其中0.3≤x+y≤0.66；配制氨濃度為1～3 mol/L的氨水溶液，所述氨水溶液中含有0.1%～1%質量分數的四乙基氫氧化銨；向氮氣氛圍的反應器中，以均速并流的方式投入所述鎳鈷錳可溶鹽混合水溶液和所述氨水溶液，同時，投入5～8mol/L的氫氧化鈉水溶液控制反應體系pH值為11.5～12.0，反應溫度保持在45～60℃，投料和反應過程中持續攪拌直至反應結束，將反應結束的體系進行固液分離，得到沉淀物，對沉淀物進行陳化、洗滌、離心、干燥，得到鎳鈷錳氫氧化物；

（2）將第一步所得的鎳鈷錳氫氧化物在90-110℃下煅燒，除去其表面的游離態水分，得到低溫煅燒物；

（3）將第二步所得的低溫煅燒物在450-550℃繼續煅燒1-5h，除去其結構中氫氧根，即將所述低溫煅燒物轉化為鎳鈷錳氧化物；

（4）將第三步所得的鎳鈷錳氧化物進行洗滌、干燥得到預氧化三元前驅體。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述第三步的煅燒溫度滿足以下公式：T=600-200*(1-x-y)，其中，T為第三步的煅燒溫度，x為所述通式Ni_1-x-yCo_xMn_yO中的x，y為所述通式Ni_1-x-yCo_xMn_yO中的y。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述鎳鈷錳可溶鹽混合水溶液為鎳鈷錳的硫酸鹽水溶液和/或鎳鈷錳的硝酸鹽水溶液。

10.一種如權利要求1或7所述預氧化三元前驅體在制備正極材料中的應用。