[发明专利]镍锰二元前驱体及其制备方法、镍锰正极材料和电池

权利要求书

1.一种镍锰二元前驱体，其特征在于：所述镍锰二元前驱体的晶体结构包括内核和堆叠于所述内核外表面的外壳，所述内核具有微孔结构，所述外壳由条状结构堆叠形成。

2.如权利要求1所述的镍锰二元前驱体，其特征在于：所述内核的微孔结构为三维网状结构。

3.如权利要求1所述的镍锰二元前驱体，其特征在于：所述外壳由长为500-1200nm、宽为50-200nm的条状结构堆叠形成；和/或，

所述镍锰二元前驱体的D50粒径为2μm-15μm。

4.如权利要求1所述的镍锰二元前驱体的制备方法，其特征在于：所述内核的直径为1μm-5μm，所述外壳的厚度为1μm-10μm；和/或，

所述外壳厚度与所述内核的直径比值为1：(1-2)。

5.如权利要求1所述的镍锰二元前驱体，其特征在于：所述镍锰二元前驱体中镍元素与锰元素的摩尔比为(55-85)：(15-45)。

6.一种如权利要求1至5任一所述镍锰二元前驱体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

将第一原料溶液、磷酸盐溶液与底液混合，在碱性环境、预设温度和搅拌条件下，进行镍锰二元前驱体晶种生长反应，直至所述镍锰二元前驱体晶种达到预设粒度，获得镍锰二元前驱体晶种溶液，所述镍锰二元前驱体晶种具有微孔结构；所述第一原料溶液包括镍盐和锰盐；所述底液包括有机醇；

将所述镍锰二元前驱体晶种溶液与第二原料溶液混合，在碱性环境、预设温度和搅拌条件下，进行镍锰二元前驱体晶体生长反应，直至所述镍锰二元前驱体晶体达到目标粒度，得到镍锰二元前驱体浆料；所述第二原料溶液包括镍盐、锰盐和氨；

将所述镍锰二元前驱体浆料进行固液分离处理、洗涤处理、干燥处理，得到镍锰二元前驱体。

7.如权利要求6所述的镍锰二元前驱体的制备方法，其特征在于：所述第一原料溶液还包括无机碱和氨；

和/或，所述磷酸盐溶液包括磷酸铵、磷酸钾和六偏磷酸钠中的至少一种。

8.如权利要求6所述的镍锰二元前驱体的制备方法，其特征在于：所述底液还包括铵根离子；

和/或，所述有机醇包括小分子醇和小分子醇聚合物中的至少一种。

9.如权利要求6所述的镍锰二元前驱体的制备方法，其特征在于：所述进行镍锰二元前驱体晶种生长反应包括如下条件中的至少一种：

反应的预设温度为40℃-60℃；

pH为11.5-11.8；

搅拌转速为250rpm-350rpm；

所述第一原料溶液是持续加料的方式加入，且所述加料的流量为150L/h-250L/h。

10.如权利要求6所述的镍锰二元前驱体的制备方法，其特征在于：所述镍锰二元前驱体晶种的粒度D50为1.0μm-5μm。

11.如权利要求6所述的镍锰二元前驱体的制备方法，其特征在于：所述镍锰二元前驱体晶种的微孔结构为三维网状结构，所述第一原料溶液包括硫酸镍、硫酸锰、无机碱和氨；所述磷酸盐溶液为六偏磷酸钠溶液；所述底液包括铵根离子和小分子醇聚合物；所述获得镍锰二元前驱体晶种溶液的方法包括以下步骤：

将所述第一原料溶液、六偏磷酸钠溶液与所述底液混合，在预设温度和搅拌条件下，进行镍锰二元前驱体晶种生长反应，直至所述镍锰二元前驱体晶种达到预设粒度，得到所述镍锰二元前驱体晶种溶液。

12.如权利要求6所述的镍锰二元前驱体的制备方法，其特征在于：所述镍锰二元前驱体晶体生长反应包括如下至少一个生长条件：

反应体系的预设温度为55℃-65℃；

反应体系的pH为11.3-11.6；

反应体系中游离氨的浓度在3.0g/L-5.0g/L。