[发明专利]一种高功率型多元材料和制备方法

权利要求书

1.一种高功率型多元材料的制备方法，其特征在于：高功率型多元材料的分子式如下：LiNi_1-a-bCo_aMn_bO₂，其中11-a-b≥0.2；0.5a,b0，其形貌特征为：一次颗粒直径为0.2-1.5um，中空结构，内部多孔隙的粒度D50在4-10um的二次颗粒材料，颗粒内部有M元素掺杂，其中M＝Ce、Nd、Eu、Er、Ta、W、Sn中的一种或几种元素组合；

高功率型多元材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)配置混合溶液：

混合溶液由镍钴锰三元盐溶液、添加剂A和添加剂B混合而成；

(2)在氮气保护气氛下反应釜底液中加入添加剂A；在搅拌下向该反应釜中加入混合溶液，然后通入含有氨水的碱溶液调节pH，进行共沉淀反应得到固液混合物；

(3)将反应完成后的固液混合物通过离心过滤分离，洗涤至中性后在200-280℃下烘干4-10h，得到正极前驱体；

(4)将干燥后的正极前驱体与氢氧化锂或碳酸锂混合均匀，氧气或空气气氛下在450-750度焙烧4-8h，再在750-920度焙烧12-24h，降至室温后粉碎即可得到高功率型三元正极材料LiNi_1-a-bCo_aMn_bO₂，其中11-a-b≥0.2；0.5a,b0；

添加剂A为羟乙基砜硫酸酯类材料KN-B、KN-R、KN-2B中的一种或几种混合；

添加剂B为Ce、Nd、Eu、Er、Ta、W、Sn硝酸盐或氯化物中的一种或多种混合；

镍钴锰三元盐溶液中Ni：Co：Mn的摩尔比为1-a-b：a：b，其中11-a-b≥0.2；0.5a，b0。

2.根据权利要求1所述的高功率型多元材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的混合溶液的镍钴锰三元盐溶液与添加剂A的质量比为1：0.2％-1：0.05％；镍钴锰三元盐溶液与添加剂B的质量比为1：0.1％-1：0.01％。

3.根据权利要求1所述的高功率型多元材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中添加剂A的添加量为反应釜底液质量的0.1％-0.25％。

4.根据权利要求1所述的高功率型多元材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中pH值控制在10.5-12。

5.根据权利要求1所述的高功率型多元材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中搅拌的转速500-1000rpm。

6.根据权利要求1所述的高功率型多元材料的制备方法，其特征在于：反应釜底液为水或者碱性溶液。

7.根据权利要求1所述的高功率型多元材料的制备方法，其特征在于：氢氧化锂或碳酸锂的添加量与过渡金属摩尔比为1-1.1：1。