[發(fā)明專利]一種四元正極前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210958244.5
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115286051B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 貢正杰;張坤;華文超;李聰;許開華;薛曉斐;李雪倩
• 申請（專利權(quán)）人: 荊門市格林美新材料有限公司;格林美股份有限公司
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/36;H01M10/0525;H01M4/62;C01G45/02;C01G53/00;C01G45/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種四元正極前驅(qū)體，其特征在于，所述四元正極前驅(qū)體表面包覆MnOOH，所述四元正極前驅(qū)體的化學(xué)通式為Ni_xCo_yMn_1-x-y-zM_z(OH)₂@MnOOH，其中，0.7≤x＜1.0，0.01≤y≤0.2，0.001≤z≤0.003，M為過渡金屬。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四元正極前驅(qū)體，其特征在于，所述MnOOH中Mn的摩爾量占所述四元正極前驅(qū)體中金屬總摩爾量的2~6%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四元正極前驅(qū)體，其特征在于，所述M包括Al、Mg、Zn、Ti、Zr或W中的任意一種或至少兩種的組合。

4.一種如權(quán)利要求1-3任一項所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

（1）將鎳鈷錳的混合鹽溶液、含M的金屬鹽溶液、沉淀劑溶液和第一絡(luò)合劑溶液并流加入底液中進行共沉淀反應(yīng)，產(chǎn)物的平均粒徑達到目標粒徑后，停止反應(yīng)；

（2）將錳鹽溶液、氧化劑溶液、堿溶液和第二絡(luò)合劑溶液并流加入步驟（1）中停止反應(yīng)后的溶液中，在保護性氣氛下繼續(xù)進行反應(yīng)，得到所述四元正極前驅(qū)體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述鎳鈷錳的混合鹽溶液的進料速度為8~200L/h。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述含M的金屬鹽溶液的進料速度為2~20L/h。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述沉淀劑溶液的進料速度為2~20L/h。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述第一絡(luò)合劑溶液的進料速度為0.5~5L/h。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述鎳鈷錳的混合鹽溶液的濃度為0.5~4mol/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述含M的金屬鹽溶液的濃度為5~20mmol/L。

11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述沉淀劑溶液的濃度為2~15mol/L。

12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述第一絡(luò)合劑溶液的濃度為4~12mol/L。

13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述底液中絡(luò)合劑的濃度為0~2mol/L。

14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述第一絡(luò)合劑溶液中的絡(luò)合劑包括水合肼、氨水或草酸中的任意一種或至少兩種的組合。

15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述共沉淀反應(yīng)的溫度為40~80℃。

16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述共沉淀反應(yīng)的pH值為9.5~12.5。

17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的四元正極前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述共沉淀反應(yīng)的氣氛為保護性氣氛。