CN108585065A - 一种高镍三元正极材料前驱体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开提出了一种高镍三元正极材料前驱体，该高镍三元正极材料前驱体如通式NixCoyMnz(OH)2所示，其中，x+y+z＝1,0.5≤x＜1，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5；其制备方法包括：将氢氧化钠和氨水配制成反应底液；将镍、钴和锰的无机盐配制成稳定的无机盐混合溶液；将氢氧化钠配制成氢氧化钠溶液；将氢氧化钠配制成氨水溶液；将反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；将无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别反应釜中；继续通氮气保护搅拌反应；进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥、进行研磨、筛分。其制备过程简单高效，所得产品具有高度均一性，后续与氢氧化锂烧结后的材料产品的电化学性能优良，有利于市场化推广。

Description

一种高镍三元正极材料前驱体及其制备方法
技术领域
本发明涉及能源存储材料与电化学技术领域，特别是一种高镍三元正极材料前驱体及其制备方法。
背景技术
3C智能产品和电动汽车的飞速发展，亟待开发高能量密度的锂离子二次电池，为满足这一要求，高容量正极材料的开发至关重要。当前市场化的正极材料主要有锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和镍钴锰三元正极材料等。而其中镍钴锰三元正极材料由于具有较高的比容量及高电压输出平台等特点，已逐渐在锂离子二次电池的市场中崭露头角。
镍钴锰三元电极材料微球形貌不仅对其振实密度有巨大影响，而且也影响正极材料与电解液之间的接触，进而影响其在充放电过程中的副反应影响材料性能。影响微球二次形貌的主要因素为一次颗粒的形貌及其排布组装方式，因此控制其一次颗粒的形貌及其排布方式在前驱体微球制备过程中极其关键。不同一次形貌颗粒可以在制备过程中控制晶体生长而进行有效调控，当前镍钴锰三元前驱体的制备方法主要为共沉淀法，该制备方法中主要通过调控pH、温度、氨水浓度及搅拌速率等关键参数以控制晶体生长。然而，在此过程中，需要调控的参数众多，实现各个参数协同增效十分困难，因此其一次颗粒晶体的控制生长十分困难。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种高镍三元正极材料前驱体及其制备方法，其制备过程简单高效，所得产品形貌均一、结构稳定。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高镍三元正极材料前驱体，该高镍三元正极材料前驱体如通式NixCoyMnz(OH)2所示，其中，x+y+z＝1,0.5≤x＜1，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5。
作为本发明的进一步改进：该高镍三元正极材料前驱体如通式NixCoyMnz(OH)2所示，其中，x+y+z＝1,0.6≤x＜1，0＜y≤0.2，0＜z≤0.2。
作为本发明的进一步改进：该高镍三元正极材料前驱体如通式Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2所示，即x＝0.81，y＝0.09，z＝0.10。
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成反应底液；将镍、钴和锰的无机盐配制成稳定的无机盐混合溶液；将氢氧化钠配制成氢氧化钠溶液；将氢氧化钠配制成氨水溶液；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；
3)将步骤1)的无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别加入步骤2)的反应釜中；
4)继续通氮气保护搅拌反应；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，即得到所述的一种高镍三元正极材料前驱体。
作为本发明的进一步改进：步骤1)所述的反应底液中氨的浓度为0.3mol/L，pH＝11；所述的氢氧化钠溶液的浓度为1.8～2.5mol/L；所述的氨水溶液浓度为1.6～2.4mol/L；所述的无机盐混合溶液的总浓度为1.5～2.8mol/L。
作为本发明的进一步改进：步骤1)所述的无机盐混合溶液中，镍、钴和锰的摩尔比例为a：b：c，其中，a+b+c＝1,0.5≤a＜1，0＜b＜0.5，0＜c＜0.5。
作为本发明的进一步改进：步骤2)所述的搅拌速率为200～280rpm；氮气保护气流速率为0.2～0.4L/min；升温温度为48～68℃。
作为本发明的进一步改进：步骤3)所述的无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液的进料速率分别为0.4～0.8L/min、0.2～0.4L/min和0.3～0.9L/min，搅拌速率为400～600rpm，进料时间为12～24小时。
作为本发明的进一步改进：步骤4)所述的氮气气流速率为0.15～0.25L/min；搅拌转速为450～550rpm，搅拌时间为8～24小时。
作为本发明的进一步改进：步骤5)所述的陈化时间为2～4小时；干燥条件为80～120℃真空干燥。
作为本发明的进一步改进：步骤6)所述的筛分产物的最大粒径为400目。
作为本发明的进一步改进：所述的高镍三元正极材料前驱体为Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球，由单晶的Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2一次颗粒组装而成，其颗粒大小为50～200nm。
作为本发明的进一步改进：所述的Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球D50为8-14μm。
作为本发明的进一步改进：所述的高镍三元正极材料前驱体作为前驱体应用于高镍三元锂离子电池正极活性材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过对共沉淀反应过程中各个关键参数的精确控制，以实现对一次颗粒的晶面、形貌、组装排布方式等进行调控，最终得到形貌较为均一的高镍三元正极材料前驱体。其作为前驱体用于高镍三元锂离子电池正极活性材料时，所得到的高镍三元前驱体的电化学性能优良，有利于市场化推广。
附图说明
图1实施例1高镍三元正极材料前驱体的XRD图
图2实施例1高镍三元正极材料前驱体的SEM图
图3实施例1高镍三元正极材料前驱体的EDS图
图4实施例1高镍三元正极材料前驱体的粒度分布图
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
一种高镍三元正极材料前驱体，该高镍三元正极材料前驱体如通式NixCoyMnz(OH)2所示，其中，x+y+z＝1,0.5≤x＜1，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5。
优选例1：该高镍三元正极材料前驱体如通式Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2所示，即x＝0.81，y＝0.09，z＝0.10。
优选例2：该高镍三元正极材料前驱体如通式Ni0.60Co0.20Mn0.20(OH)2所示，即x＝0.60，y＝0.20，z＝0.20。
优选例3：该高镍三元正极材料前驱体如通式Ni0.80Co0.10Mn0.10(OH)2所示，即x＝0.80，y＝0.10，z＝0.10。
优选例4：该高镍三元正极材料前驱体如通式Ni0.82Co0.10Mn0.08(OH)2所示，即x＝0.82，y＝0.10，z＝0.08。
优选例5：该高镍三元正极材料前驱体如通式Ni0.85Co0.10Mn0.05(OH)2所示，即x＝0.85，y＝0.10，z＝0.05。
优选例6：该高镍三元正极材料前驱体如通式Ni0.85Co0.10Mn0.05(OH)2所示，即x＝0.90，y＝0.05，z＝0.05。
实施例1：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.0mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成2.0mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.0mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.81：0.09：0.10；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为250rpm，温度设定为55℃，氮气气流速率为0.3L/min；
3)待温度升到设定温度55℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.5L/min、0.2L/min和0.4L/min的速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为500rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为15小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为55℃，氮气气流速率为0.2L/min，搅拌速率仍为500rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为2小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为100℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球)。
以实施例1制得的高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球为实验对象，经过X-射线衍射仪确定，如图1所示，X-射线衍射图谱(XRD)表明，其为典型的过渡金属氢氧化物的晶体衍射图谱，且没发生过渡金属的氧化。如图2所示，所得到的高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球的直径约为8～11μm，其一次颗粒大小为80～150nm。如图3所示，高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球Ni、Co、Mn、O和C五种元素分布都很均匀。如图4，高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球的粒径分布，其D50为11.3μm。如表1所示，Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2中Ni、Co、Mn的原子比例为0.812:0.093:0.104。
表1高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球的ICP分析结果
实施例2：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.1mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成1.8mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.5mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.81：0.09：0.10；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为280rpm，温度设定为60℃，氮气气流速率为0.25L/min；
3)待温度升到设定温度60℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.40L/min、0.22L/min和0.40L/min，速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为550rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为12小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为60℃，氮气气流速率为0.15L/min，搅拌速率仍为550rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为3小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为120℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球)。
以实施例2所得的高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球为实验对象，该高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2的直径约为8～11μm，其D50为12.3μm，其Ni、Co、Mn的原子比例为0.818:0.097:0.106。
实施例3：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.4mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成2.2mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.4mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.81：0.09：0.10；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为240rpm，温度设定为58℃，氮气气流速率为0.22L/min；
3)待温度升到设定温度60℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.38L/min、0.20L/min和0.42L/min，速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为600rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为16小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为58℃，氮气气流速率为0.16L/min，搅拌速率仍为600rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为4小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为100℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球)。
以实施例3所得的高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球为实验对象，该高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球的直径约为9～14μm，其D50为13.1μm，其Ni、Co、Mn的原子比例为0.813:0.090:0.101。
实施例4：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.4mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成2.4mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.8mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.81：0.09：0.10；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为220rpm，温度设定为48℃，氮气气流速率为0.30L/min；
3)待温度升到设定温度48℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.40L/min、0.22L/min和0.40L/min，速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为450rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为20小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为48℃，氮气气流速率为0.20L/min，搅拌速率仍为450rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为2小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为100℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球)。
以实施例4所得的高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球为实验对象，该高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球直径约为10～14μm，其D50为13.5μm，其Ni、Co、Mn的原子比例为0.811:0.090:0.103。
实施例5：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.0mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成2.4mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.5mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.81：0.09：0.10；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为250rpm，温度设定为52℃，氮气气流速率为0.35L/min；
3)待温度升到设定温度52℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.48L/min、0.24L/min和0.60L/min，速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为500rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为18小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为52℃，氮气气流速率为0.25L/min，搅拌速率仍为500rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为4小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为120℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球)。
以实施例5所得的高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球为实验对象，直径约为8～13μm，该高镍三元正极材料前驱体Ni0.81Co0.09Mn0.10(OH)2微球其D50为12.9μm，其Ni、Co、Mn的原子比例为0.815：0.095：0.104。
实施例6：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.0mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成2.0mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.0mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.60：0.20：0.20；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为250rpm，温度设定为55℃，氮气气流速率为0.3L/min；
3)待温度升到设定温度55℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.5L/min、0.2L/min和0.4L/min的速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为500rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为15小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为55℃，氮气气流速率为0.2L/min，搅拌速率仍为500rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为2小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为100℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.60Co0.20Mn0.20(OH)2微球)。
实施例7：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.0mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成2.0mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.0mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.80：0.10：0.10；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为250rpm，温度设定为55℃，氮气气流速率为0.3L/min；
3)待温度升到设定温度55℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.5L/min、0.2L/min和0.4L/min的速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为500rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为15小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为55℃，氮气气流速率为0.2L/min，搅拌速率仍为500rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为2小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为100℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.80Co0.10Mn0.10(OH)2微球)。
实施例8：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.0mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成2.0mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.0mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.82：0.10：0.08；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为250rpm，温度设定为55℃，氮气气流速率为0.3L/min；
3)待温度升到设定温度55℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.5L/min、0.2L/min和0.4L/min的速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为500rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为15小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为55℃，氮气气流速率为0.2L/min，搅拌速率仍为500rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为2小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为100℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.82Co0.10Mn0.08(OH)2微球)。
实施例9：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.0mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成2.0mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.0mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.85：0.10：0.05；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为250rpm，温度设定为55℃，氮气气流速率为0.3L/min；
3)待温度升到设定温度55℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.5L/min、0.2L/min和0.4L/min的速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为500rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为15小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为55℃，氮气气流速率为0.2L/min，搅拌速率仍为500rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为2小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为100℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.85Co0.10Mn0.05(OH)2微球)。
实施例10：
一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成pH＝11、氨的浓度为0.3mol/L的反应底液；将氢氧化钠配制成2.0mol/L氢氧化钠溶液；将氨水配制成2.0mol/L氨水溶液；将镍、钴和锰的无机盐溶于除氧后的去离子水中配制成配制成总浓度为2.0mol/L的无机盐混合溶液，其中镍、钴和锰的摩尔比例为0.90：0.05：0.05；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；搅拌转速设定为250rpm，温度设定为55℃，氮气气流速率为0.3L/min；
3)待温度升到设定温度55℃后，1)所得无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别用蠕动泵以0.5L/min、0.2L/min和0.4L/min的速度向步骤2)反应釜中进料，搅拌转速设定为500rpm，在此过程中，实时检测反应釜内的pH值，并及时调整以上三种反应溶液的进料速率以保证其pH值在11.0±0.2，进料时间为15小时；
4)进料完成后，继续搅拌加热反应，此时反应温度仍为55℃，氮气气流速率为0.2L/min，搅拌速率仍为500rpm；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥，陈化时间为2小时，去离子水洗涤抽滤三次，干燥条件为100℃真空干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，取400目以下产物即可得到高镍三元正极材料前驱体(Ni0.90Co0.05Mn0.05(OH)2微球)。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种高镍三元正极材料前驱体，其特征在于：所述的高镍三元正极材料前驱体如通式NixCoyMnz(OH)2所示，其中，x+y+z＝1,0.5≤x＜1，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5。
2.根据权利要求1所述的一种高镍三元正极材料前驱体，其特征在于：所述的高镍三元正极材料前驱体如通式NixCoyMnz(OH)2所示，其中，x+y+z＝1,0.6≤x＜1，0＜y≤0.2，0＜z≤0.2。
3.一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将氢氧化钠和氨水配制成反应底液；将镍、钴和锰的无机盐配制成稳定的无机盐混合溶液；将氢氧化钠配制成氢氧化钠溶液；将氢氧化钠配制成氨水溶液；
2)将步骤1)的反应底液注入反应釜中，搅拌并通氮气保护，加热升温；
3)将步骤1)的无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液分别加入步骤2)的反应釜中；
4)继续通氮气保护搅拌反应；
5)将步骤4)所得产物进行静置陈化、过滤、洗涤、干燥；
6)将步骤5)所得产物进行研磨、筛分，即得到所述的高镍三元正极材料前驱体。
4.根据权利要求3所述的一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的反应底液中氨的浓度为0.3mol/L，pH＝11；所述的氢氧化钠溶液的浓度为1.8～2.5mol/L；所述的氨水溶液浓度为1.6～2.4mol/L；所述的无机盐混合溶液的总浓度为1.5～2.8mol/L。
5.根据权利要求3所述的一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的无机盐混合溶液中，镍、钴和锰的摩尔比例为a：b：c，其中，a+b+c＝1,0.5≤a＜1，0＜b＜0.5，0＜c＜0.5。
6.根据权利要求3所述的一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的搅拌速率为200～280rpm；氮气保护气流速率为0.2～0.4L/min；升温温度为48～68℃。
7.根据权利要求3所述的一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的无机盐混合溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液的进料速率分别为0.4～0.8L/min、0.2～0.4L/min和0.3～0.9L/min，搅拌速率为400～600rpm，进料时间为12～24小时。
8.根据权利要求3所述的一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的氮气气流速率为0.15～0.25L/min；搅拌转速为450～550rpm，搅拌时间为8～24小时。
9.根据权利要求3所述的一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于：步骤5)所述的陈化时间为2～4小时；干燥条件为80～120℃真空干燥。
10.根据权利要求3所述的一种高镍三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于：步骤6)所述的筛分产物的最大粒径为400目。
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