[发明专利]一种锆、多阴离子掺杂改性的三元正极材料前驱体及其制备方法、三元正极材料

权利要求书

1.一种锆、多阴离子掺杂改性的三元正极材料前驱体，其特征在于，包括三元正极材料前驱体本体和前驱体本体表面的二氧化锆修饰层，所述前驱体本体的化学式为Ni_xCo_yMn_zA_pZr_q(OH)₂，其中A为多阴离子，x、y、z、p、q为摩尔数，0.6 ≤x  1，0  y ≤0.2，0 z ≤0.2，0 p ≤0.1，0  q ≤0.05，x+y+z=1；所述多阴离子A为F^-、Cl^-、Br^-、S^2-的二种以上；所述前驱体本体中，Zr元素和多阴离子元素均匀分布在前驱体颗粒的体相结构中，所述二氧化锆修饰层均匀分布于前驱体本体表面；所述前驱体的形貌为条片状一次颗粒团聚成的二次球形颗粒，前驱体的二次粒径为2.0～6.0μm；所述二氧化锆修饰层为所述前驱体本体质量的5～10%。

2.一种锆、多阴离子掺杂改性的三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括：

（1）将镍盐溶液、钴盐溶液和锰盐溶液于第一反应釜内混合均匀，并将氨水溶液和沉淀剂溶液并流进料至第一反应釜，进行形核共沉淀反应，待反应0.5～4h后，将反应浆料输送至陈化槽进行陈化处理；

（2）向第二反应釜中加入热稀氨水和经陈化的反应浆料，然后将锆盐溶液、两种以上阴离子盐溶液、沉淀剂溶液和氨水溶液并流通入第二反应釜中，进行Zr、Ni、Co、Mn和多阴离子的共沉淀反应，待前驱体颗粒粒径达到2～6 μm后，停止反应，经洗涤、干燥，得到Ni_xCo_yMn_zA_pZr_q(OH)₂；其中A为多阴离子，x、y、z、p、q为摩尔数，0.6 ≤x  1，0  y ≤0.2，0 z ≤0.2，0  p ≤0.1，0  q ≤0.05，x+y+z=1；所述多阴离子A为F^-、Cl^-、Br^-、S^2-的二种以上；所述两种以上阴离子盐溶液指两种或多种阴离子盐溶液；所述阴离子盐为S盐、Cl盐、Br盐或F盐；

（3）将所得的Ni_xCo_yMn_zA_pZr_q(OH)₂分散于锆盐溶液中，混合均匀后经洗涤、干燥、焙烧即得到所需前驱体Ni_xCo_yMn_zA_pZr_q(OH)₂•nZrO₂。

3.如权利要求2所述的锆、多阴离子掺杂改性的三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述形核共沉淀反应体系的温度控制在50～70℃，pH在10.80～11.50，游离氨浓度在9～15 g/L，转速在350～500 rpm，反应时间为0.5～4h。

4.如权利要求3所述的锆、多阴离子掺杂改性的三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述共沉淀反应的条件为：反应温度为50～60℃，pH值为11.9～12.6，游离氨的浓度为9～13 g/L，转速为400～550 rpm，反应时间为24～48h。

5.根据权利要求2～4任意一项所述的锆、多阴离子掺杂改性的三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述锆盐溶液是将锆盐溶于水中形成的水溶液；所述锆盐溶液的浓度为0.03～0.06mol/L；所述锆盐为氯化锆、硝酸锆、硫酸锆的一种或几种。