[发明专利]一种无钴正极材料前驱体及其制备方法

权利要求书

1.一种无钴正极材料前驱体，其特征在于，所述无钴正极材料前驱体是以镍锰氢氧化物为基体，所述基体的表面包覆有氢氧化锆层。

2.如权利要求1所述的无钴正极材料前驱体，其特征在于，所述基体的粒径D50为3-15μm，所述氢氧化锆层的厚度为0.1-0.3μm。

3.如权利要求1所述的无钴正极材料前驱体，其特征在于，所述镍锰氢氧化物的分子式为Ni_xMn_yM_z(OH)₂，其中，0.8≤x＜1，0＜y＜0.2，0＜z＜0.2，M为掺杂元素，掺杂元素选自W、Mg、Zn、Y中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的无钴正极材料前驱体，其特征在于，所述无钴正极材料前驱体的001晶面的结晶强度为1500-2000，101晶面的结晶强度为1300-1800。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述的无钴正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照化学计量比，配制金属离子总浓度为90-120g/L的含镍锰以及掺杂元素的混合盐溶液；

(2)向反应釜中加入纯水作为底液，然后加入氨水，控制底液中氨水浓度为2-6g/L；

(3)向反应釜中通入氮气，然后将步骤(1)制备的混合盐溶液、沉淀剂、氨水加入反应釜中进行搅拌反应，控制反应过程中的pH为12-13；

(4)向反应釜中加入ZrSO₄和(NH₄)₂SO₄继续反应，控制反应过程中的pH为11-12，反应结束后过滤、洗涤、烘干，得到无钴正极材料前驱体。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中，所述氨水的浓度为120-140g/L；步骤(3)中，所述沉淀剂为浓度为320-400g/L的氢氧化钠溶液。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，混合盐溶液中金属元素和沉淀剂的摩尔比为1.96-2.03，混合盐溶液中金属元素和氨水的摩尔比为0.5-0.8。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，反应的温度为35-65℃，反应的时间为20-50h。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，反应的温度为30-50，反应的时间为10-20min。