CN106898747A - 一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料及制备方法 - Google Patents

一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料及制备方法，该方法将高镍三元镍钴锰酸锂制备成丝状，高锰三元镍钴锰酸锂制备成球状，高钴三元镍钴锰酸锂制备成片状，通过形状克服各自的不稳定缺陷，再将三种异形结构的三元材料通过熔融的锡组装连接，形成三元正极材料。本发明提供上述方法克服了改性过程中容易引入其他杂相，三元材料成分不易控制的技术缺陷，利用三种材料的优势，通过形状改善不稳定结构，制备的电池正极材料兼具了高容量、高稳定性、和高电压循环性好，可实现快速充电，而且整个过程没有引入其他杂相，制备工艺易于掌握，电极材料可以一次成型，无需涂布工艺。

Description

一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料及制备方法
技术领域
本发明涉及电池材料领域，具体涉及一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料及制备方法。
背景技术
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例（正负极材料的质量比为3: 1~4：1），因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。目前，锂离子电池的正极活性材料主要有钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4) 以及铁酸锂(LiFePO4) 、三元材料LiNixCoyMnzO2 (x+y+z＝1)等，随着动力锂电池技术的发展，锂离子动力电池正极材料逐步向着高电压、高安全性、低成本、高能量密度的方向发展。三元材料以其较低的价格，高的倍率放电性能，良好的循环性能得到了人们的普遍关注。尤其是当电压范围从3.0-4.2V提高至3.0-4.3V 时，三元材料的放电克容量发挥可以从原先的160-170mAh/g 左右提升至171-182mAh/g，是动力电池较佳的选择。然而，在三元材料中，钴的作用在于可以稳定材料的层状结构，而且可以提高材料的循环和倍率性能，但过高的钴含量会导致实际容量降低；镍的作用在于提高增加材料的体积能量密度，但镍含量高的三元材料也会导致锂镍混排，从而造成锂的析出；锰的作用在于降低材料成本、提高材料安全性和结构稳定性，但过高的锰含量会破坏材料的层状结构，使材料的比容量降低。所以在以后材料发展中，需要兼顾电池容量和循环性，开发新材料。
中国专利申请号201510365733.X公开了一种磷酸锰锂包覆镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法，包括镍钴锰酸锂和包覆在所述镍钴锰酸锂表面的磷酸锰锂，相对于未包覆的镍钴锰酸锂，包覆后促进了镍钴锰酸锂材料表面锂离子传导，提高了其倍率性能。中国专利申请号201610125849.0提供了一种改性的镍钴锰酸锂正极材料，包括镍钴锰酸锂材料、复合在所述镍钴锰酸锂材料表面的磷酸锰锂，以及复合在所述磷酸锰锂表面的石墨烯，通过双重复合改性的镍钴锰酸锂材料，其中包覆在颗粒表面的一层LiMnPO4提高了材料在高截止电压下的界面稳定性，包覆在外层的石墨烯提高了材料的电子导电率，减弱了极化效应。以及中国专利申请号201410491048.7采用锰源、富镍浓度梯度型镍钴锰/铝酸锂前驱体、锂源原位烧结后获得锰酸锂和富镍浓度梯度型镍钴锰/铝酸锂的原位复合物，然后用喷雾干燥包覆壳层金属氧化物，最后结合微波烧结工艺制得所述的复合正极材料，这种复合正极材料具有较高的比容量，良好的高温循环和存储性能。
由此可知，现有技术中对于三元材料进行改性的手段主要有表面单重或多重包覆改性以及对三元材料进行掺杂处理，但改性过程中容易引入其他杂相，三元材料成分不易控制，影响了三元材料活性，进而影响电池工作效率。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料及制备方法，根据不同元素含量的三元材料通过形状设计克服各自的不稳定缺陷，再将三种异形结构的三元材料组装连接，形成三元正极材料。本发明制备的电池材料，克服了改性过程中容易引入其他杂相，三元材料成分不易控制的技术缺陷，制备的三元正极材料兼具了高容量、高稳定性、和高电压循环性好，可实现快速充电。
本发明一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征是采用丝状氧化镍，球状氧化锰，片状氧化钴作为原材料组装，包括以下步骤：
（1）分别取丝状氧化镍、球状氧化锰、片状氧化钴，采用HF酸溶液进行活化，活化时间为10-30分钟，干燥，分别得到活化丝状氧化镍微粉、活化球状氧化锰微粉、活化片状氧化钴微粉；
（2）分别配制氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶各2组备用；
（3）将步骤（1）得到的活化丝状氧化镍微粉与步骤（2）配制的氢氧化锰锂溶胶和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶1；将步骤（1）得到的活化球状氧化锰微粉与步骤（2）配制的氢氧化镍锂溶胶和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶2；将步骤（1）得到的活化片状氧化钴微粉与步骤（2）配制的氢氧化锰锂溶胶和氢氧化镍锂溶胶混合，得到复合物溶胶3；分别搅拌均匀，使溶胶包裹在微粉表面；
（4）对步骤（3）得到的复合物溶胶1、2、3分别进行喷雾干燥处理，进一步将干燥的粉末经过高温烧结，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末；
（5）将步骤（4）得到的丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末混合均匀，平铺在300-320℃的磨具中，将熔融的锡液缓慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的温度，金属锡均匀包覆所述混合材料，通过熔融的锡组装连接，形成异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料。
优选的，步骤（1）所述丝状氧化镍的丝径为10-50nm，长度为1-9微米；所述球状氧化锰的粒径为50-200nm；所述片状氧化钴的片径为1-9微米，厚度为10-50nm。
优选的，步骤（1）所述HF酸溶液为HF酸与去离子水的体积比例为1:5-30。
优选的，步骤（4）所述喷雾干燥处理，包括：控制进料速度为400-1200 mL/h，干燥的进风温度为180-250℃，出风温度为80-150℃，对复合物溶胶1、2、3进行喷雾干燥处理，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末。
优选的，步骤（4）所述烧结工艺为在230-300℃下预煅烧0.5-2h，然后升高温度为700-760℃，升温速度为10-30℃/h，煅烧时间为1-2h。
优选的，步骤（2）所述配制氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶包括：
（1）按质量分别取浓度为400-800mg/ml的可溶性锰盐水溶液、可溶性镍盐水溶液和可溶性钴盐水溶液各2重量份；
（2）按质量取浓度为400-1000mg/ml的锂盐水溶液6重量份，取浓度为600-900mg/ml的柠檬酸水溶液0.4-1.6份重量份，混合均匀，得到锂源溶液；
（3）将锂源溶液均分加入到可溶性锰盐水溶液、可溶性镍盐水溶液、可溶性钴盐水溶液中，用碱液调节pH值至4-8后，放入玻璃烧瓶中，在80-90℃温度下恒温反应8-14h，分别制得氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶。
优选的，所述可溶性锰盐为硫酸锰、醋酸锰、氯化锰、硝酸锰中的一种；所述可溶性镍盐为硫酸镍、醋酸镍、氯化镍、硝酸镍中的一种；所述可溶性钴盐为硫酸钴、醋酸钴、氯化钴、硝酸钴中的一种；
优选的，所述可溶性锂盐为草酸锂、碳酸锂、磷酸锂、氯化锂、硝酸锂中的一种。
另一方面，本发明提供一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料，所述正极材料按照上述的方法制备而成。
本发明一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料及制备方法，将高镍三元制备成丝状，高锰三元制备成球形，高钴三元制备成片状，分三级进行组装，进而克服各自的不稳定缺陷，进一步，将三种异形结构的三元材料通过熔融的锡组装连接，形成三元正极材料。
本发明提供一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1、本发明将高镍三元镍钴锰酸锂制备成丝状，高锰三元镍钴锰酸锂制备成球状，高钴三元镍钴锰酸锂制备成片状，通过形状设计克服各自的不稳定缺陷，整个过程没有引入其他杂相，并且能充分保留了各自材料性能的优点。
2、本发明将三种异形结构的三元材料通过熔融的锡组装连接，一次成型三元正极材料，无需繁杂的涂布工艺，电极材料可以一次成型，简单可靠，产品性能易于控制，可以满足工业化发展需求。
3、利用本发明一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料制备的电池兼具了高容量、高稳定性、和高电压循环性好的优点，可实现快速充电。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
（1）取丝径为10-50nm，长度为3-9微米的丝状氧化镍，粒径为50-100nm的球状氧化锰，片径为2-5微米，厚度为15-30nm的片状氧化钴作为原材料，采用HF酸与去离子水的体积比例为1:25的HF酸溶液对材料进行活化、干燥，得到活化丝状氧化镍，球状氧化锰，片状氧化钴微粉，活化时间为15分钟；
（2）按质量分别取浓度为400mg/ml的可溶性硫酸锰溶液、硫酸镍溶液和硫酸钴溶液各2重量份，按质量取浓度为1000mg/ml的磷酸锂溶液6重量份，取浓度为600mg/ml的柠檬酸水溶液1.6重量份，混合均匀，得到锂源溶液。将锂源溶液均分加入到可溶性硫酸锰溶液、硫酸镍溶液和硫酸钴溶液中，用碱液滴定调节pH值至4后，放入玻璃烧瓶中，在80℃温度下恒温反应8h，分别制得氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶各2组；
（3）将活化丝状氧化镍微粉、氢氧化锰锂和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶1，将活化球状氧化锰微粉、氢氧化镍锂、氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶2，将活化片状氧化钴微粉、氢氧化锰锂和氢氧化镍锂溶胶混合，得到复合物溶胶3，搅拌均匀，使溶胶包裹在微粉表面；
（4）控制进料速度为400 mL/h，干燥的进风温度为250℃，出风温度为80℃，对复合物溶胶1、2、3进行喷雾干燥处理，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末，进一步将干燥的粉末经过高温烧结，工艺为在230℃下预煅烧0.5h，然后升高温度为760℃，升温速度30℃/h，煅烧时间为2h，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末；
（5）将丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末混合均匀，平铺在310℃的磨具中，采用350℃熔融的锡液缓慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的温度，金属锡均匀包覆所述混合材料，所述丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末通过熔融的锡组装连接，形成异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料。
将本实施例所制备的异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料作为锂离子电池正极材料制成纽扣式锂离子电池，在锂离子电池200℃在4.3V，20mA/g的电流密度下首次放电比容量为210mAh/g，经过100次循环充放电，比容量保持率为95%。
实施例2
（1）取丝径为10-50nm，长度为1-5微米的丝状氧化镍，粒径为100-200nm的球状氧化锰，片径为1-5微米，厚度为30-50nm的片状氧化钴作为原材料，采用HF酸与去离子水的体积比例为1:5的HF酸溶液对材料进行活化，干燥得到活化丝状氧化镍，球状氧化锰，片状氧化钴微粉，活化时间为30分钟；
（2）按质量分别取浓度为750mg/ml的可溶性硫酸锰溶液、硫酸镍溶液和硫酸钴溶液各2重量份，按质量取浓度为450mg/ml的碳酸锂溶液6重量份，取浓度为700mg/ml的柠檬酸水溶液0.5重量份，混合均匀，得到锂源溶液。将锂源溶液均分加入到可溶性硫酸锰溶液、硫酸镍溶液和硫酸钴溶液中，用碱液滴定调节pH值至8后，放入玻璃烧瓶中，在85℃温度下恒温反应12h，分别制得氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶各2组；
（3）将活化丝状氧化镍微粉、氢氧化锰锂和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶1，将国华球状氧化锰微粉、氢氧化镍锂、氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶2，将活化片状氧化钴微粉、氢氧化锰锂和氢氧化镍锂溶胶混合，得到复合物溶胶3，搅拌均匀，使溶胶包裹在微粉表面；
（4）控制进料速度为500 mL/h，干燥的进风温度为200℃，出风温度为100℃，对复合物溶胶1、2、3进行喷雾干燥处理，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末，进一步将干燥的粉末经过高温烧结，工艺为在250℃下预煅烧0.5h，然后升高温度为720℃，升温速度为15℃/h，煅烧时间为1.2h，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末；
（5）将丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末混合均匀，平铺在300℃的磨具中，采用300℃熔融的锡液缓慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的温度，金属锡均匀包覆所述混合材料，所述丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末通过熔融的锡组装连接，形成异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料。
将本实施例所制备的异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料作为锂离子电池正极材料制成纽扣式锂离子电池，在锂离子电池250℃在4.3V，20mA/g的电流密度下首次放电比容量为205mAh/g，经过100次循环充放电，比容量保持率为96%。
实施例3
（1）取丝径为50nm，长度为9微米的丝状氧化镍，粒径为100nm的球状氧化锰，片径为1微米，厚度为10nm的片状氧化钴作为原材料，采用HF酸与去离子水的体积比例为1:5的HF酸溶液对材料进行活化，活化丝状氧化镍，球状氧化锰，片状氧化钴微粉，活化时间为10分钟；
（2）按质量分别取浓度为700mg/ml的可溶性硝酸锰溶液、硝酸镍溶液和硝酸钴溶液各2重量份，按质量取浓度为1000mg/ml的硝酸锂溶液6重量份，取浓度为800mg/ml的柠檬酸水溶液1.2重量份，混合均匀，得到锂源溶液。将锂源溶液分别加入到可溶性硝酸锰溶液、硝酸镍溶液和硝酸钴溶液中，用碱液滴定调节pH值至7后，放入玻璃烧瓶中，在90℃温度下恒温反应10h，分别制得氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶各2组。
（3）将活化丝状氧化镍微粉、氢氧化锰锂和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶1，将活化球状氧化锰微粉、氢氧化镍锂、氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶2，将活化片状氧化钴微粉、氢氧化锰锂和氢氧化镍锂溶胶混合，得到复合物溶胶3，搅拌均匀，使溶胶包裹在微粉表面；
（4）控制进料速度为1000 mL/h，干燥的进风温度为180℃，出风温度为100℃，对复合物溶胶1、2、3进行喷雾干燥处理，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末，进一步将干燥的粉末经过高温烧结，工艺为在250℃下预煅烧0.5h，然后升高温度为720℃，升温速度为18℃/h，煅烧时间为2h，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末；
（5）将丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末混合均匀，平铺在320℃的磨具中，采用280℃熔融的锡液缓慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的温度，金属锡均匀包覆所述混合材料，所述丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末通过熔融的锡组装连接，形成异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料。
将本实施例所制备的异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料作为锂离子电池正极材料制成纽扣式锂离子电池，在锂离子电池250℃在4.3V，20mA/g的电流密度下首次放电比容量为220mAh/g，经过100次循环充放电，比容量保持率为95%。
实施例4
（1）取丝径为35nm，长度为6微米的丝状氧化镍，粒径为120nm的球状氧化锰，片径为3微米，厚度为45nm的片状氧化钴作为原材料，采用HF酸与去离子水的体积比例为1:30的HF酸溶液对材料进行活化，活化丝状氧化镍，球状氧化锰，片状氧化钴微粉，活化时间为30分钟；
（2）按质量分别取浓度为500mg/ml的可溶性氯化锰溶液、氯化镍溶液和氯化钴溶液各2重量份，按质量取浓度为600mg/ml的氯化锂溶液6重量份，取浓度为900mg/ml的柠檬酸水溶液0.4重量份，混合均匀，得到锂源溶液。将锂源溶液分别加入到可溶性氯化锰溶液、氯化镍溶液和氯化钴溶液中，用氨水滴定调节PH值至7后，放入玻璃烧瓶中，在85℃温度下恒温反应10h，分别制得氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶各2组。
（3）将活化丝状氧化镍微粉、氢氧化锰锂和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶1，将活化球状氧化锰微粉、氢氧化镍锂、氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶2，将活化片状氧化钴微粉、氢氧化锰锂和氢氧化镍锂溶胶混合，得到复合物溶胶3，搅拌均匀，使溶胶包裹在微粉表面；
（4）控制进料速度为700 mL/h，干燥的进风温度为250℃，出风温度为80℃，对复合物溶胶1、2、3进行喷雾干燥处理，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末，进一步将干燥的粉末经过高温烧结，工艺为在280℃下预煅烧0.5h，然后升高温度为750℃，升温速度为18℃/h，煅烧时间为1.8h，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末；
（5）将丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末混合均匀，平铺在305℃的磨具中，采用300℃熔融的锡液缓慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的温度，金属锡均匀包覆所述混合材料，所述丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末通过熔融的锡组装连接，形成异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料。
将本实施例所制备的异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料作为锂离子电池正极材料制成纽扣式锂离子电池，在锂离子电池250℃在4.3V，20mA/g的电流密度下首次放电比容量为220mAh/g，经过100次循环充放电，比容量保持率为96%。
实施例5
（1）取丝径为10nm，长度为5微米的丝状氧化镍，粒径为150nm的球状氧化锰，片径为3微米，厚度为25nm的片状氧化钴作为原材料，采用HF酸与去离子水的体积比例为1:25的HF酸溶液对材料进行活化，活化丝状氧化镍，球状氧化锰，片状氧化钴微粉，活化时间为15分钟；
（2）按质量分别取浓度为400mg/ml的可溶性醋酸锰溶液、醋酸镍溶液和醋酸钴溶液各2重量份，按质量取浓度为400mg/ml的醋酸锂溶液6重量份，取浓度为600mg/ml的柠檬酸水溶液1.6重量份，混合均匀，得到锂源溶液。将锂源溶液分别加入到可溶性醋酸锰溶液、醋酸镍溶液和醋酸钴溶液中，用氨水滴定调节PH值至6后，放入玻璃烧瓶中，在80℃温度下恒温反应8h，分别制得氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶各2组。
（3）将活化丝状氧化镍微粉、氢氧化锰锂和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶1，将活化球状氧化锰微粉、氢氧化镍锂、氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶2，将活化片状氧化钴微粉、氢氧化锰锂和氢氧化镍锂溶胶混合，得到复合物溶胶3，搅拌均匀，使溶胶包裹在微粉表面；
（4）控制进料速度为1200 mL/h，干燥的进风温度为180℃，出风温度为100℃，对复合物溶胶1、2、3进行喷雾干燥处理，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末，进一步将干燥的粉末经过高温烧结，工艺为在250℃下预煅烧0.5h，然后升高温度为710℃，升温速度为25℃/h，煅烧时间为2h，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末；
（5）将丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末混合均匀，平铺在315℃的磨具中，采用250℃熔融的锡液缓慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的温度，金属锡均匀包覆所述混合材料，所述丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末通过熔融的锡组装连接，形成异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料。
将本实施例所制备的异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料作为锂离子电池正极材料制成纽扣式锂离子电池，在锂离子电池220℃在4.3V，20mA/g的电流密度下首次放电比容量为210mAh/g，经过100次循环充放电，比容量保持率为94%。

Claims (8)

1.一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征是采用丝状氧化镍，球状氧化锰，片状氧化钴作为原材料组装，包括以下步骤：
（1）分别取丝状氧化镍、球状氧化锰、片状氧化钴，采用HF酸溶液进行活化，活化时间为10-30分钟，干燥，分别得到活化丝状氧化镍微粉、活化球状氧化锰微粉、活化片状氧化钴微粉；
（2）分别配制氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶各2组备用；
（3）将步骤（1）得到的活化丝状氧化镍微粉与步骤（2）配制的氢氧化锰锂溶胶和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶1；将步骤（1）得到的活化球状氧化锰微粉与步骤（2）配制的氢氧化镍锂溶胶和氢氧化钴锂溶胶混合，得到复合物溶胶2；将步骤（1）得到的活化片状氧化钴微粉与步骤（2）配制的氢氧化锰锂溶胶和氢氧化镍锂溶胶混合，得到复合物溶胶3；分别搅拌均匀，使溶胶包裹在微粉表面；
（4）对步骤（3）得到的复合物溶胶1、2、3分别进行喷雾干燥处理，进一步将干燥的粉末经过高温烧结，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末；
（5）将步骤（4）得到的丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末混合均匀，平铺在300-320℃的磨具中，将熔融的锡液缓慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的温度，金属锡均匀包覆所述混合材料，通过熔融的锡组装连接，形成异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料。
2.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述丝状氧化镍的丝径为10-50nm，长度为1-9微米；所述球状氧化锰的粒径为50-200nm；所述片状氧化钴的片径为1-9微米，厚度为10-50nm。
3.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述HF酸溶液为HF酸与去离子水的体积比例为1:5-30。
4.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述喷雾干燥处理，包括：控制进料速度为400-1200 mL/h，干燥的进风温度为180-250℃，出风温度为80-150℃，对复合物溶胶1、2、3进行喷雾干燥处理，分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末。
5.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述烧结工艺为在230-300℃下预煅烧0.5-2h，然后升高温度为700-760℃，升温速度为10-30℃/h，煅烧时间为1-2h。
6.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述配制氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶包括：
（1）按质量分别取浓度为400-800mg/ml的可溶性锰盐水溶液、可溶性镍盐水溶液和可溶性钴盐水溶液各2重量份；
（2）按质量取浓度为400-1000mg/ml的锂盐水溶液6重量份，取浓度为600-900mg/ml的柠檬酸水溶液0.4-1.6份重量份，混合均匀，得到锂源溶液；
（3）将锂源溶液均分加入到可溶性锰盐水溶液、可溶性镍盐水溶液、可溶性钴盐水溶液中，用碱液调节pH值至4-8后，放入玻璃烧瓶中，在80-90℃温度下恒温反应8-14h，分别制得氢氧化锰锂溶胶，氢氧化镍锂溶胶，氢氧化钴锂溶胶。
7.根据权利要求6所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述可溶性锰盐为硫酸锰、醋酸锰、氯化锰、硝酸锰中的一种；所述可溶性镍盐为硫酸镍、醋酸镍、氯化镍、硝酸镍中的一种；所述可溶性钴盐为硫酸钴、醋酸钴、氯化钴、硝酸钴中的一种；所述可溶性锂盐为草酸锂、碳酸锂、磷酸锂、氯化锂、硝酸锂中的一种。
8.一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料，其特征在于：由权利要求1-7任一项方法制备而成。
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