[发明专利]一种多孔空心三元前驱体及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔空心三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采用镍、钴、锰无机盐配置三元混合金属盐溶液；配置无机铝碱溶液；配置沉淀剂水溶液；配置络合剂水溶液；

(2)将反应釜和浓缩机加满纯水并循环，并通入保护气体，通入络合剂水溶液和沉淀剂水溶液并调节络合剂浓度和第一pH，并控制反应温度；

在第一搅拌转速条件下将三元混合金属盐溶液、无机铝碱溶液、络合剂水溶液及沉淀剂水溶液同时通入反应釜，控制反应pH阶梯式调节至第二pH；

当反应物粒径达到内核目标粒径后停止通入无机铝碱溶液，并调节反应pH至第三pH，转速调节至第二搅拌转速继续共沉积制备镍钴锰三元外壳结构，整体粒径达到目标粒径后停止反应；

(3)将反应后的物料静置后去除上清液，加入强碱溶液搅拌形成多孔空心结构；后处理后得到多孔空心三元前驱体。

2.根据权利要求1所述一种多孔空心三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中镍、钴、锰无机盐为相应的硫酸盐、硝酸盐、氯盐中的一种或几种，三元混合金属盐溶液中金属总浓度为80～120g/L，镍钴锰比例符合式Ni_xCo_yMn_(1-x-y)(OH)₂，其中0x1，0y1。

3.根据权利要求1所述一种多孔空心三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中无机铝碱溶液中的无机铝为偏铝酸钠、硫酸铝中的一种或几种；无机铝碱溶液中铝浓度为20～80g/L，pH值为13.00～13.50。

4.根据权利要求1所述一种多孔空心三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种，浓度为120～440g/L。

5.根据权利要求1所述一种多孔空心三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中络合剂为氨水、乙二胺四乙酸中的一种或几种，浓度为85～200g/L。

6.根据权利要求1所述一种多孔空心三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中反应温度为50～70℃；反应络合剂浓度为2.0～6.5g/L；反应第一pH为11.80～12.10。

7.根据权利要求1所述一种多孔空心三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中第一搅拌转速为200～260rpm；三元混合金属盐溶液泵入流量为30～600L/h；无机铝碱溶液泵入流量为15～400L/h；第二pH为10.50～11.00；阶梯式为每小时降低0.02pH。

8.根据权利要求1所述一种多孔空心三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中内核目标粒径为2.0～5.0μm；第三pH为10.80～11.20；第二搅拌转速为110～160rpm；整体粒径达到目标粒径为3.0～15.0μm。

9.根据权利要求1所述一种多孔空心三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中加入的强碱为氢氧化钠、氢氧化钾的至少一种，搅拌时间为10～24h。

10.一种权利要求1-9任一项所述制备方法制备得到的多孔空心三元前驱体。