[发明专利]一种低钴高功率型三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低钴高功率型三元正极材料，其特征在于，所述材料的化学式为：LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中，元素0＜x≤1，0＜y≤0.15，0＜z≤1，x+y+z＝1。

2.一种基于权利要求1所述的低钴高功率型三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)配制镍与锰混合二元溶液，镍与锰混合二元溶液中镍离子、锰离子的浓度之和为0.5mol/L～2.5mol/L；配制0.5mol/L～2.5mol/L的钴溶液；配制0.5mol/L～2mol/L的碳铵或碳酸钠溶液作为沉淀剂溶液；

(2)向带有底液的反应釜中通入氮气，将反应釜开启搅拌；

(3)将镍与锰混合二元溶液、工业液碱、沉淀剂溶液、络合剂溶液同时注入到步骤(2)的反应釜中进行共沉淀反应；共沉淀反应至反应釜中物料的D50达到2.4μm～3.4μm后暂停进料，向反应釜中同时加入钴溶液和沉淀剂溶液，反应至反应釜中物料的D50达到2.5μm～3.5μm停止进料，得到浆料；

(4)将浆料进行离心洗涤、烘干、筛分、除铁，得到前驱体材料；

(5)将前驱体材料与锂源混合后烧结，得到低钴高功率型三元正极材料。

3.根据权利要求2所述的低钴高功率型三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中氮气的通入流量为0.5m³/h～3m³/h；底液的加入量为反应釜体积的1/2～4/5；反应釜的搅拌转速为400rpm～600rpm。

4.根据权利要求2所述的低钴高功率型三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中底液包括氨水与工业液碱，底液中氨浓度为3g/L～15g/L，底液的pH为11.8～12.5。

5.根据权利要求2所述的低钴高功率型三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中络合剂溶液是浓度为10％～20％的氨水；步骤(3)中工业液碱的浓度为20％～32％。

6.根据权利要求5所述的低钴高功率型三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中共沉淀反应的工艺条件为：反应温度为40℃～80℃、反应pH为10～13、氨浓度为2g/L～15g/L、搅拌转速为200rpm～800rpm。

7.根据权利要求2所述的低钴高功率型三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中镍与锰混合二元溶液、工业液碱、沉淀剂溶液、络合剂溶液同时注入到反应釜中的进料流量分别为100L/h～600L/h、10L/h～200L/h、1L/h～20L/h、5L/h～100L/h；钴溶液和沉淀剂溶液加入到反应釜中的进料流量分别为100L/h～200L/h、150L/h～300L/h。

8.根据权利要求2所述的低钴高功率型三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中烧结的工艺条件为：烧结气氛为空气或氧气气氛、烧结温度为700℃～1000℃、烧结时间为10h～20h。