[发明专利]一种全浓度梯度高镍三元材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种全浓度梯度高镍三元材料，其特征在于，该材料从核心到表层镍元素相对含量不断减小，同时钴、锰元素相对含量不断增加，构造了镍元素含量从核心到表层的全径向浓度梯度变化结构；该材料实现了具有高容量与稳定的表界面的同时可以缓冲循环中产生的晶格体积变化，提高了其循环性能。

2.权利要求1所述的一种全浓度梯度高镍三元材料的制备方法，其特征在于，包括如下关键步骤：

(1)向反应釜内加入釜容积25～35％的络合剂1，用计量泵将富镍溶液A以速度u₁，络合剂2与碱溶液以一定速度同时通入反应釜内；

(2)将贫镍溶液B以速度u₂加入富镍溶液A的储罐中，并在该储罐中设置搅拌装置以及时混合；

(3)进料反应过程中通入惰性气体进行保护，控制釜内温度为45～60℃，PH＝10～12，釜内搅拌转速为400～1000r/min；

(4)当富镍溶液A储罐中的溶液进料完成后停止络合剂2与碱溶液的进料，经x小时陈化后过滤分离得到前驱体；

(5)将步骤(4)得到的前驱体与锂盐混合后煅烧，煅烧程序：2℃/min升温至480～500℃恒温保持6h，再以2℃/min升温至720～770℃恒温保持10～20h，最后3℃/min降温至室温，获得全浓度梯度高镍三元材料。

3.根据权利要求2所述的一种全浓度梯度高镍三元材料的制备方法，其特征在于，所述富镍盐溶液A中镍、钴、锰离子比例为：Ni:Co:Mn＝0.7～0.95:0～0.2:0～0.1；所述贫镍盐溶液B中镍、钴、锰离子比例为：Ni:Co:Mn＝0.2～0.6:0.1～0.4:0.1～0.5。

4.根据权利要求2所述的一种全浓度梯度高镍三元材料的制备方法，其特征在于，所述碱溶液为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾溶液中的一种或一种以上的混合物。

5.根据权利要求2所述的一种全浓度梯度高镍三元材料的制备方法，其特征在于，所述络合剂1与络合剂2分别为氨水，硫酸铵、乙二胺、柠檬酸铵中的一种。

6.根据权利要求2所述的一种全浓度梯度高镍三元材料的制备方法，其特征在于，u₁＝3u₂。

7.根据权利要求2所述的一种全浓度梯度高镍三元材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气。

8.根据权利要求2所述的一种全浓度梯度高镍三元材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体与锂盐混合的摩尔比为1:1.01～1.05，且锂盐为氢氧化锂或碳酸锂。

9.一种锂离子电池，其特征在于，正极材料使用权利要求1所述的一种全浓度梯度高镍三元材料。