[发明专利]一种Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体及其制备方法

权利要求书

1.一种Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体，其特征在于，所述前驱体二次颗粒呈球形，一次颗粒呈薄片状；化学分子式为Ni_xMg_y(TiO)_z(OH)_2+a，其中，x+y+z＝1，0.9x1.0，0y≤0.1，0z≤0.1，0≤a≤0.5；所述前驱体的中位粒度为9.0~11.0μm，振实密度为1.8~2.2g/cm³，比表面积为10~25m²/g。

2.一种Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按分子式Ni_xMg_y(TiO)_z(OH)_2+a中Ni、Mg的摩尔比配制Ni、Mg混合盐溶液；配制Ti盐溶液、碱溶液和络合剂溶液；

（2）将步骤（1）中所述的Ni、Mg混合盐溶液、Ti盐溶液、络合剂溶液与碱溶液分四组进料管同时加入装有底液的反应釜中，进行连续共沉淀反应，得到共沉淀产物；反应过程中无保护性气体通入；

（3）将步骤（2）中的共沉淀产物进行静置分层，然后固液分离，收集固相进行陈化、洗涤、脱水、干燥、筛分处理，得到前驱体。

3.根据权利要求2所述的Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体的制备方法，其特征在于，配制Ni、Mg混合盐溶液的镍盐为硫酸镍、氯化镍或硝酸镍中的一种或多种，镁盐为硫酸镁、氯化镁或碳酸镁中的一种或多种；配制钛盐溶液Ti的化合物选自TiCl₄、TiO₂、TiSO₄、TiOSO₄中的一种或多种；Ti盐溶液通过以下方式配制：将Ti的化合物低温溶解于稀硫酸中。

4.根据权利要求2所述的Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体的制备方法，其特征在于，Ni、Mg混合盐溶液中Ni、Mg离子的总浓度为70-110g/L，Ti盐溶液中Ti离子的浓度为2.0~4.0g/L。

5.根据权利要求2所述的Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述络合剂溶液为氨水溶液，浓度为0.5-2mol/L；所述碱溶液为氢氧化钠溶液，浓度为2~4mol/L。

6.根据权利要求2所述的Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的所述底液为氨碱混合溶液，底液中铵离子浓度为1-10g/L。

7.根据权利要求2所述的Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体的制备方法，其特征在于，进行连续共沉淀反应时的搅拌转速为200~380r/min，pH值为9.70-10.20，反应温度为70℃-85℃，铵离子浓度为1-10g/L。

8.根据权利要求2所述的Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，采用5.0~10.0wt%的氢氧化钠溶液对共沉淀产物陈化1-10h；离心洗涤至固相的pH值小于8.2。

9.根据权利要求2所述的Mg-Ti共掺杂的高镍无钴前驱体的制备方法，其特征在于，选用分段式烘干，先在50~70℃恒温6-10h，然后升温至100~110℃烘干8~10h。

10.一种正极材料，其特征在于，由权利要求1所述的前驱体或权利要求2-9任一项所述的制备方法制备得到的前驱体混锂焙烧得到。