[发明专利]一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法

权利要求书

1.一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将镍可溶性盐和钴可溶性盐按比例溶解于去离子水中得到镍钴溶液，将镍钴溶液与络合剂A溶液、沉淀剂溶液并流加入装有底液的反应釜中进行反应，形成三元材料前驱体的核结构，所述核结构为镍钴氢氧化物；

步骤二：将偏铝酸钠溶液以及步骤一采用的镍钴溶液、络合剂A溶液、沉淀剂溶液并流加入步骤一反应结束后的反应釜中进行反应，使镍、钴、铝三者的沉淀物在核结构上形成镍钴铝三元材料前驱体的壳结构，所述壳结构为镍钴铝氢氧化物；

步骤三：将步骤二得到的产物经陈化、液固分离、洗涤及干燥，得到核壳结构的镍钴铝三元材料前驱体。

2.根据权利要求1所述的一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，步骤一中的镍可溶性盐和钴可溶性盐为硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐和氯化物中的一种或几种，镍钴溶液中总金属浓度为1-4mol/L，且镍钴的摩尔比为(75-90)：(10-25)；步骤一中的络合剂A为氨水、三乙醇胺、氟化铵、柠檬酸、草酸、乙二胺四乙酸钠中的一种或几种；步骤一中的沉淀剂为氢氧化钠。

3.根据权利要求2所述的一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，络合剂A溶液的浓度为0.1-10mol/L；沉淀剂溶液的浓度为0.5-10mol/L。

4.根据权利要求2所述的一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，络合剂A溶液的浓度为1-6mol/L；沉淀剂溶液的浓度为2-6mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，步骤一中的底液为0.1-1mol/L的氨水溶液或氨水与氢氧化钠的混合溶液。

6.根据权利要求1所述的一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述的偏铝酸钠溶液为偏铝酸钠水溶液或偏铝酸钠与络合剂B溶解于去离子水中形成的混合溶液；

当偏铝酸钠溶液为偏铝酸钠水溶液时，所述偏铝酸钠水溶液的浓度为0.01-1mol/L；

当偏铝酸钠溶液为偏铝酸钠与络合剂B溶解于去离子水中形成的混合溶液时，所述的络合剂B为乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠、乳酸钠、水合肼中的一种或几种，所述络合剂B的摩尔质量为偏铝酸钠的摩尔质量的0.5～1.8倍。

7.根据权利要求1所述的一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，步骤二中镍可溶性盐、钴可溶性盐以及偏铝酸钠的摩尔百分比为x:y:z，其中x≥80、y≥10、z≤10，且x+y+z＝100。

8.根据权利要求1所述的一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，步骤一中反应温度为45-75℃，反应pH值为10.5-12.8，反应时间为0.5-40h；步骤二中反应温度为45-75℃，反应pH值为10.5-12.8，反应时间为10-70h。

9.根据权利要求1所述的一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，步骤一中反应温度为55-65℃，反应pH值为10.8-11.8，反应时间为1-20h；步骤二中反应温度为55-65℃，反应pH值为10.8-11.8，反应时间为10-50h。

10.根据权利要求1所述的一种壳核结构镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，步骤三中的陈化时间为4h-150h，优选陈化时间为10h-48h。