[發(fā)明專利]一種多元正極前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113023795A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧鵬;李冰;胡夢菲;陳修好
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山寶創(chuàng)新能源科技有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述多元正極前驅(qū)體的制備方法包括以下步驟：

將多元正極前驅(qū)體所需的各金屬元素源的溶液分別用計量裝置控制流速并匯流成混合金屬源溶液，將絡(luò)合劑、沉淀劑與所述混合金屬源溶液混合，進行共沉淀反應(yīng)，得到所述多元正極前驅(qū)體；所述金屬元素源包括鎳源、鈷源和第三金屬源，所述第三金屬源包括錳源或鋁源；

通過第一計量裝置控制鎳源溶液的流速為V₁ mL/min，通過第二計量裝置控制鈷源溶液的流速為V₂ mL/min，通過第三計量裝置控制第三金屬源溶液的流速為V-V₁-V₂ mL/min，混合后的溶液總流速為V mL/min，其中V₁與反應(yīng)時間t滿足函數(shù)關(guān)系：，其中e₀、e₁、e₂…e_n為常數(shù)；V₂與反應(yīng)時間t滿足函數(shù)關(guān)系：，其中k₀、k₁、k₂…k_n為常數(shù)；混合后的溶液總流速V控制在10~3000mL/min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述多元正極前驅(qū)體為三元正極前驅(qū)體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述三元正極前驅(qū)體包括鎳鈷錳三元正極前驅(qū)體或鎳鈷鋁三元正極前驅(qū)體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述鎳源為鎳鹽，所述鈷源為鈷鹽，所述第三金屬源為第三金屬的鹽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，各所述金屬元素源的溶液中溶質(zhì)的濃度獨立地為0.1-4.0 mol/L。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述計量裝置為計量泵。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述計量泵通過PLC用函數(shù)關(guān)系進行自動控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述絡(luò)合劑包括氨水、酒石酸、草酸或檸檬酸中的任意一種或至少兩種的組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述絡(luò)合劑的濃度為3-200g/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述沉淀劑為堿。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述堿包括氫氧化鈉和/或氫氧化鋰。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述沉淀劑的濃度為0.1-10mol/L。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述共沉淀反應(yīng)的反應(yīng)體系絡(luò)合劑濃度為1-15g/L。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述共沉淀反應(yīng)的反應(yīng)體系pH為8-13。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述共沉淀反應(yīng)過程中通入保護性氣體除氧。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的多元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述保護性氣體包括氮氣和/或氬氣。