[发明专利]一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法

权利要求书

1.一种调控(010)晶面优先生长的三元材料，其特征在于，所述三元材料的分子式为LiM_mW_1-mO₂@LiNi_xCo_yMn_zW_1-x-y-zO₂，其中M为Ni、Co、Mn、Al中的一种或几种，0.5≤m≤1，0.6≤x≤0.9；0.9≤x+y+z≤1。所述三元材料为一次纳米片聚集的二次微米球状结构，二次微米球体平均直径为4-7μm，一次纳米片长度为400-700nm，宽度为50-150nm，曝露晶面为(010)晶面。

2.一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将镍盐、钴盐、锰盐、钨盐、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流进料至反应釜中，调节反应pH，进行一次共沉淀反应，反应一定时间后，形成均匀的一次颗粒；继续并流加入掺杂金属(M)盐、氢氧化钠溶液和氨水溶液，同时调控钨源的加料方式，调节反应pH，进行二次共沉淀反应，反应一定时间后，经过离心、洗涤、干燥后，形成M_mW_1-m(OH)₂@Ni_xCo_yMn_zW_1-x-y-z(OH)₂三元前驱体。

(2)按比例称取物料，在一定体积的球磨罐里依次加入步骤(1)中的三元材料前驱体和锂源，球磨混合后，在氧气气氛下分两段锂化烧结，得到(010)晶面优先生长的三元正极材料LiM_mW_1-mO₂@LiNi_xCo_yMn_zW_1-x-y-zO₂。

所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述镍盐、锰盐、钴盐的浓度为0.5-3mol/L；所述氢氧化钠的浓度为4-8mol/L；氨水的浓度为4-10mol/L。所述掺杂金属(M)盐的浓度为0.5-3mol/L；所述钨源的浓度为0.05-2mol/L。

4.根据权利要求2所述的一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述镍盐、锰盐、钴盐、铝盐主要为硫酸盐、硝酸盐、乙酸盐中的一种或几种。所述钨源主要为钨酸盐为钨酸钠、钨酸铵中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述一次沉淀过程反应温度为40-60℃，所述反应时间为10-20h；所述溶液pH为10.5-12。所述二次沉淀过程反应温度为40-60℃，所述反应时间为1-5h；所述溶液pH为9.5-12.5，二次沉淀过程的钨源加入方法为喷射式加料，高速搅拌下喷洒或者旋转喷洒。

6.根据权利要求2所述的一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述二次沉淀添加的掺杂金属(M)盐：钨源：主体镍钴锰元素之和的摩尔比为(1-10)(0.1-1.5)：100。

7.根据权利要求2所述的一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述三元前驱体与锂源的元素摩尔比为1:(1.03-1.06)。

8.根据权利要求2所述的一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述一段烧结温度为600-800℃；烧结时间为1-10h；二段烧结温度为900-1000℃；烧结时间为2-20h。