[发明专利]一种高循环镍钴锰三元材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高循环镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于，包括：

(1)将可溶性镍盐、钴盐和锰盐溶于水制得溶液A；将沉淀剂溶于水制得溶液B；将络合剂溶于水制得溶液C；

(2)将溶液A、B、C按照重量比例同时加入反应釜反应；

(3)反应结束后，在混合溶液中加入掺杂剂，经搅拌、过滤、洗涤、烘干后得到前驱体；

(4)将前驱体、包覆剂与氢氧化锂按照比例混合；

(5)将混合均匀的材料进行烧结；

所述镍钴锰三元材料的化学式为：LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂，其中(1-x-y)≤0.9，x＞0，y＞0；

所述掺杂剂为氯化铝、醋酸铝、氧化铝、硫酸铝和硝酸铝中的一种或组合；

所述包覆剂为二氧化钛，钛酸四乙酯和钛酸四丁酯中的一种或组合。

2.如权利要求1所述的高循环镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂剂为氧化铝，其加入比例为混合溶液质量的0.4％-1％。

3.如权利要求1所述的高循环镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于，所述包覆剂为二氧化钛，其加入量为前驱体与氢氧化锂总质量的0.3-0.5％。

4.如权利要求1-3任一项所述的高循环镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中可溶性镍盐、钴盐和锰盐的摩尔比为：Ni：Co：Mn＝(1-x-y)：x：y，其中0＜1-x-y≤0.85，0＜x≤0.15，0y≤0.15。

5.如权利要求1所述的高循环镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，氢氧化锂与前驱体的摩尔比为(1.01-1.08):1。

6.如权利要求1所述的高循环镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中可溶性镍盐为硫酸镍、氯化镍、硝酸镍中的一种或组合；可溶性钴盐为硫酸钴、氯化钴、硝酸钴中的一种或组合；锰盐为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰中的一种或组合；所述沉淀剂为氢氧化钠或氢氧化钾；所述络合剂为氨水；所述溶液A的摩尔浓度为1.0-2.5mol/L；溶液B的摩尔浓度为4-8mol/L；溶液C的摩尔浓度为3.0-6.0mol/L；所述步骤(2)中，溶液A:溶液B：溶液C＝(1.5-2.5):(3.5-5):(0.5-1)。

7.如权利要求1所述的高循环镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，反应温度为40-100℃，反应时间为40-50h，反应过程中pH控制在8-11；所述反应过程中通入N₂作为保护气，保护气流量为8-20L/min；所述步骤(3)中搅拌时间为2-3h。

8.如权利要求1所述的高循环镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中烧结反应温度为500-800℃；烧结时间为18-24h。

9.一种高循环镍钴锰三元材料，其特征在于，其由如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。