[发明专利]一种动力电池用正极材料

权利要求书

1.一种动力电池用正极材料，其特征在于：包括核结构和壳结构，所述核结构的组成为Li[Nix1Coy1Mnz1]O2，其中，0.8≤x1≤0.85，x1+y1+z1＝1，y1＞0，z1＞0，所述壳结构的组成为Li[Nix2Coy2Mnz2]O2；

所述壳结构的最内层的组成中，x2＝x1，y2＝y1，z2＝z1；

所述壳结构的最外层的组成中，0.4≤x2≤0.5，0.05≤y2≤0.15，z2＞0，x2+y2+z2＝1；

并且从内至外，所述壳结构的组成中的Ni的摩尔含量逐渐减小，Mn的摩尔含量逐渐增加，Co的摩尔含量逐渐增加或者不变；

所述壳结构上形成有若干个贯通的微孔，微孔的一端连通所述核结构，微孔的另一端连通所述壳结构的外表面。

2.根据权利要求1所述的动力电池用正极材料，其特征在于：所述核结构的粒径为1μm-5μm。

3.根据权利要求1所述的动力电池用正极材料，其特征在于：所述壳结构的厚度为500nm-10μm。

4.根据权利要求1所述的动力电池用正极材料，其特征在于：所述微孔的孔径为50nm-500nm。

5.一种权利要求1至4任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

第一步，核结构前驱体的制备：按摩尔比例x1：y1：z1分别称取镍盐、钴盐和锰盐，配成浓度为1mol/L-3mol/L的第一混合溶液，然后通过第一蠕动泵将该第一混合溶液滴入惰性气体保护的连续搅拌反应釜中，反应过程中，加入造孔剂、络合剂氨水，并采用氢氧化钠溶液作为沉淀剂，控制pH值为10-11.5，温度维持在40℃-80℃，反应时间为3h-10h，得到含有造孔剂的核结构前驱体Nix1Coy1Mnz1(OH)2；

第二步，壳结构前驱体的制备：按摩尔比例(2x2-x1)：(2y2-y1)：(2z2-z1)分别称取镍盐、钴盐和锰盐，其中，x2，y2和z2分别为所述壳结构的最外层的组成中Ni、Co和Mn的下标，配成浓度为1mol/L-3mol/L的第二混合溶液，然后通过第二蠕动泵将该第二混合溶液滴入第一混合溶液中，形成新的混合溶液，通过第一蠕动泵将该新的混合溶液滴入第一步的惰性气体保护的连续搅拌反应釜中，并继续加入络合剂氨水和氢氧化钠溶液，控制pH值为10-11.5，温度维持在40℃-80℃，反应时间为5h-15h，在核结构前驱体的外表面形成壳结构前驱体，洗涤，干燥，得到前驱体粉末；

第三步，将锂源与前驱体粉末充分搅拌，得到混合材料，将混合材料置于刚玉坩埚中，在氧气气氛的管式炉中于700℃-900℃烧结4h-20h，得到正极材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐为醋酸镍、硫酸镍和硝酸镍中的至少一种；所述钴盐为硝酸钴、醋酸钴和硫酸钴中的至少一种，所述锰盐为醋酸锰、硝酸锰和硫酸锰中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂和硝酸锂中的至少一种。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述造孔剂为聚乙烯醇、PVP和聚乙烯中的至少一种。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，按摩尔比计，所述造孔剂与镍源之比为(0.01-0.1)：1，络合剂氨水与镍源之比为(0.03-0.3)：1。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，按摩尔比计，锂源中的Li与前驱体粉末之比为(1.03-1.07)：1。