CN110350164B - 一种多相复合高镍三元正极材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电池领域，具体涉及一种多相复合高镍三元正极材料及其制备方法。该材料由3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体与单离子导体聚合物键合而成，具有3D交联互穿网状核壳结构。所需的制备方法为：1）将溶液A、溶液B和溶液C在反应釜中梯次温度反应，然后高温处理，得到3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体；2）将二氨基苯磺酸锂、醇类聚合物、异氰酸酯和3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体在反应釜原位生长，退火处理，得到多相复合高镍三元正极材料。本发明获得的多相复合高镍三元正极材料，循环性能好，易于锂离子电池的调浆，倍率性能和低温性能优异，结构稳定，工艺简单易操作，绿色环保。

Description

一种多相复合高镍三元正极材料及其制备方法
技术领域
本发明属于电池领域，具体涉及一种多相复合高镍三元正极材料及其制备方法。
背景技术
近年来，锂离子电池以其能量密度高、充电电压高、循环使用寿命长、自放电小、耐温宽、绿色环保等优点被广泛使用，而锂离子电池的各项性能主要由其正极材料决定。
三元正极材料LiNixCoyMnzO2(x+y+z=1)具有能量密度高，制备方法简单，原料成本相对较低等优势，成为继磷酸铁锂后，应用在动力电池上最有前景的正极材料。根据《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》的要求，将高镍三元正极材料作为“新材料关键技术产业化”的重点内容。高镍化使电池的能量密度显著提高，意味着同等重量的电池可以提供更多带电量，以实现轻量化、降低百公里耗电的同时显著提升了新能源汽车的续航里程，这对于空间有限且对续航性能敏感的乘用车至关重要。
高镍含量的镍钴锰氧化物层状材料LiNixCoyMnzO2(x+y+z=1)的研究，来源于LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2的掺杂改性。NCM具有和LiCoO2类似的α-NaFeO2型层状岩盐结构，属于六方晶系，空间点群R3m。晶格中Li主要占据3a位置，O占据6c位置，形成MO6八面体结构，Ni、Co、Mn无序占据3b位置，整个晶体可以看作由[MO6]八面体层和[LiO6]八面体层交替堆垛而成，非常适合锂离子的嵌入与脱出。虽然高镍三元正极材料有诸多优点，但也存在一些问题：（1）阳离子混排严重。Ni3+是热力学不稳定的，具有自发还原为Ni2+的趋势，Ni2+半径(0.069nm)和Li+半径(0.076nm)接近，Ni2+的不断产生造成Ni/Li混排程度增大，并逐渐产生Li+传导性差的类NiO相，材料长时间暴露空气中，在材料表面出现析锂现象，锂离子以碳酸锂、氢氧化锂的形式覆盖在三元正极材料的表面，导致其循环过程中的容量衰减严重。(2)高镍三元正极材料中Ni4+与电解液的兼容性差，与电解液反应会容易降低材料的电化学性能。(3)微裂纹的产生。在循环过程中，晶粒内部应力变化较大，发生晶格各向异性晶格膨胀和收缩，导致晶界空隙处产生裂纹，颗粒之间导电接触变差，直接致使使材料的电性能不断降低。针对以上问题，有研究者对高镍三元正极材料进行了包覆改性处理。
专利CN108054378A公开了一种具有核壳结构的锂电池复合正极材料及其制备方法，采用固态电解质材料直接机械融合包覆，包覆均匀性较差，无法解决电解液与高镍正极材料副反应问题。专利CN106803575A公开公布了一种锂离子电池正极材料及其制备方法和应用，采用PEO膜包覆核壳结构的正极材料，该方法不仅降低了使材料的电子导电率较差，增大了锂离子的扩散阻抗较大，直接影响正极材料的电性能。专利CN106159318A公开了一种石榴石型固体电解质支撑的新型片式固态二次锂电池及其制备方法，其中涉及到一种固态电池的正极，正极组成包括正极活性材料、聚合物、锂离子导体和导电碳，该专利未对正极材料进行包覆处理，正极材料在储存运输过程中会使残碱含量增加，直接降低材料的电性能，另外其实用的锂离子导体耐高低温和循环性能较差。专利CN108390045A公开了一种网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料及制备方法，快离子玻璃导体采用液相法混合工艺，由于玻璃导体的溶解性和分散性较差，会降低材料的包覆均匀性，降低材料的循环稳定性。
综上所述，普通三元正极材料在能量密度、安全性、循环寿命方面具有较高的优势，已经成功实现商业化。对于高镍三元正极材料，目前在材料性能及制备方法中存在的一些缺陷：该材料在循环过程中结构稳定性差、高温稳定性差以及储存性能差，以上等因素制约着其进一步应用，因此发明一种用以提高材料结构稳定性的多相复合高镍三元正极材料及其制备方法尤其重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种多相复合高镍三元正极材料及其制备方法。本发明通过融合团聚-高温热解处理技术，将高镍三元正极材料制备成3D交联互穿网状核壳结构，其一次颗粒分布均匀，然后通过单离子导体聚合物在3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体上原位生长，获得多相复合高镍三元正极材料。多相复合高镍三元正极材料内核为3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体，外壳为原位生长的单离子导体聚合物，3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体与单离子导体聚合物紧密键合，形成3D交联互穿网状核壳结构。该方法可制备出高容量、高循环、安全性能优良的锂离子电池多相复合高镍三元正极材料。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
1)3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体的制备
1a)：将水溶性纤维素、氢氧化钠、尿素和去离子水混合，得到溶液A；将锂源、镍源、钴源、锰源按设定的金属元素摩尔比分散于去离子水中，配制成金属离子溶液B；将N-异丙基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸铵和去离子水混合，配置成溶液C；
1b)：将溶液A、溶液B和溶液C同步加入到反应釜，在第一阶段温度下，保温一段时间，升至第二阶段温度，保温一段时间，降温后得到复合固体D；
1c)：将复合固体D转入到管式炉中，在纯氧气氛下，进行高温处理得到3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体。
2)多相复合高镍三元正极材料的制备
2a)将二氨基苯磺酸锂、醇类聚合物、异氰酸酯、有机溶剂E和3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体混合，进行冷冻-解冻循环，在氮气保护下加热反应，得到反应产物；
2b)将反应产物退火处理后，得到多相复合高镍三元正极材料。
所述的一种多相复合高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1a)中水溶性纤维素为羧甲基纤维素(CMC)、甘蔗渣纤维素(SBC)、羟乙基纤维素(HEC)中的至少一种；溶液A中水溶性纤维素、氢氧化钠和尿素的质量分数分别为2~6%、5~8%和10~16%。
所述的一种多相复合高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1a)中溶液B内锂元素、镍元素、钴元素和锰元素的元素摩尔比为(1.02~1.12):(0.8~0.95):(0.03~0.12):(0.02~0.10)；锂源为硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中的一种；镍源为硝酸镍、硫酸镍、乙酸镍中的一种；钴源为硝酸钴、硫酸钴、乙酸钴中的一种；锰源为硝酸锰、硫酸锰、乙酸锰中的一种。
所述的一种多相复合高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1a)中溶液C中N-异丙基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，和过硫酸铵的质量分数分别为1~6%、0.1~0.3%和0.1~0.8%；
所述的一种多相复合高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1b)中第一阶段保温温度为30~50℃，保温时间6~12h；第二阶段保温温度为60~80℃，保温时间8~15h。
所述的一种多相复合高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1c)中高温处理温度为650~800℃，高温处理时间为15~30小时。
所述的一种多相复合高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤2a)中的二氨基苯磺酸锂为2，5-二氨基苯磺酸锂、间双(2、4-二氨基苯磺酸锂)中的一种；醇类聚合物为聚氧化丙烯二元醇、聚乙二醇中的一种；异氰酸酯为4，4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)，4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯中的一种；有机溶剂E为DMF、THF、乙腈中的一种。
所述的一种多相复合高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤2a)中的加热反应温度为80~95℃，反应时间为48~72小时。
本发明还包括一种多相复合高镍三元正极材料，采用附图1所述的制备方法制备得到。
商业化高镍三元正极材料的常用制备方法采用附图2所述制备方法得到：
将镍、钴、锰盐按照设定摩尔比溶于去离子水制备成均匀溶液，然后将盐溶液、NaOH溶液与氨水溶液以一定速率并流加入到反应釜，获得共沉淀前驱体，将干燥后的前驱体与锂盐混合均匀，在氧气气氛下，高温炉内热处理，获得高镍三元正极材料。
该方法获得的高镍三元正极材料为球状体颗粒，球状体颗粒为一次颗粒聚集而成的二次颗粒，在充放电过程中，由于锂离子的嵌入与脱出，二次颗粒体积收缩变化较大，造成高镍三元正极材料内部产生裂纹，材料粉体碎化，锂离子电池循环性能不断降低。
与商业化常用制备技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过单离子导体聚合物在3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体上原位生长，具有以下有益技术效果：(1)多相复合高镍三元正极材料的活性成分在生产、储存和运输过程中减少了与空气的直接接触，降低了高镍三元材料的残碱含量，降低了锂离子电池的调浆难度；(2)多相复合高镍三元正极材料的活性成分为单晶一次颗粒结构，减少了充放电过程中颗粒破碎现象，同时单离子聚合物导体具有一定粘弹性，有效提高了单晶一次颗粒的微观结构强度；(3)多相复合高镍三元正极材料的活性成分具有3D交联互穿网状结构，使活性成分与电解液的接触面积增大，提高了多相复合高镍三元正极材料的电导性，增加了锂离子电池的倍率性能与低温性能；(4)多相复合高镍三元正极材料原位生长的人造CEI膜结构，降低了锂离子脱嵌过程中的损失，提高了锂离子电池的首次充放效率，同时降低了界面副反应和阳离子混排现象。该方法得到的多相复合高镍三元正极材料，结构稳定，工艺简单易操作，绿色环保。
附图说明
图1示出多相复合高镍三元正极材料制备工艺流程图
图2示出商业化高镍三元正极材料常用制备工艺流程图
图3示出商业化高镍三元正极材料的电池循环曲线(0.5C充放电，电压范围2.8-4.3V)。
图4示出对比例1中制备的3D交联互穿网状高镍三元正极材料电池循环曲线(0.5C充放电，电压范围2.8-4.3V)。
图5示出实施例1中制备的多相复合高镍三元正极材料电池循环曲线(0.5C充放电，电压范围2.8-4.3V)。
图6示出实施例1中制备的多相复合高镍三元正极材料扫描电镜(SEM)图。
图7示出实施例1中制备的多相复合高镍三元正极材料透射电镜(TEM)图。
具体实施方式
本发明3D骨架高镍三元正极材料基体的制备中，由于锂元素、镍元素、钴元素和锰元素的元素摩尔比为(1.02~1.12):(0.8~0.95):(0.03~0.12):(0.02~0.10)，在实际实验中以可以制备的高镍三元正极材料电化学性能优异材料做为优选，优选的化学式如：
LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2、LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2、LiNi0.88Co0.08Mn0.04O2、LiNi0.9Co0.07Mn0.03O2、LiNi0.93Co0.05Mn0.02O2、LiNi0.95Co0.03Mn0.02O2等。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例测试效果对本发明做进一步的详细说明。
1：多相复合高镍三元正极材料的制备
实施例1
将羧甲基纤维素(CMC)、氢氧化钠、尿素配置成质量分数分别为2%、5%和10%的溶液A；将氢氧化锂、硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按设定的金属元素摩尔比1.02:0.8:0.1:0.1分散于去离子水中，配制成金属离子溶液B；将N-异丙基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸铵配置成质量分数分别为6%、0.3%和0.8%的溶液C；
将溶液A、溶液B和溶液C同步加入到反应釜完成后，将温度升到30℃，保温时间12h；再将温度升到60℃，保温时间15h，降温后得到复合固体D。将复合固体D转入到管式炉中，在纯氧气氛下，在800℃高温下热处理20小时得到3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体。
将2,5-二氨基苯磺酸锂、聚氧化丙烯二元醇、4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)和3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体加入到有机溶剂DMF中混合，然后进行冷冻-解冻循环，在氮气保护下于90℃下加热反应72h，得到反应产物。将反应产物退火处理后，得到多相复合高镍三元正极材料。将该多相复合高镍正极材料制作成扣式电池，测试其电化学性能见表1。
对比例1
将羧甲基纤维素(CMC)、氢氧化钠、尿素配置成质量分数分别为2%、5%和10%的溶液A；将氢氧化锂、硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按设定的金属元素摩尔比1.02:0.8:0.1:0.1分散于去离子水中，配制成金属离子溶液B；将N-异丙基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸铵配置成质量分数分别为6%、0.3%和0.8%的溶液C；
将溶液A、溶液B和溶液C同步加入到反应釜后，将温度升到30℃，保温时间12h；再将温度升到60℃，保温时间15h，降温后得到复合固体D。将复合固体D转入到管式炉中，在纯氧气氛下，在800℃高温下热处理20小时得到3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体。
实施例2
将甘蔗渣纤维素(SBC)、氢氧化钠、尿素配置成质量分数分别为6%、8%和16%的溶液A；将硝酸锂、硝酸镍、硝酸钴、硝酸锰按设定的金属元素摩尔比1.06:0.85:0.12:0.03分散于去离子水中，配制成金属离子溶液B；将N-异丙基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸铵配置成质量分数分别为1%、0.1%和0.1%的溶液C；
将溶液A、溶液B和溶液C同步加入到反应釜完成后，将温度升到50℃，保温时间6h；再将温度升到80℃，保温时间8h，降温后得到复合固体D。将复合固体D转入到管式炉中，在纯氧气氛下，在750℃高温下热处理15小时得到3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体。
将间双(2、4-二氨基苯磺酸锂)、聚氧化丙烯二元醇、4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体加入到有机溶剂THF中混合，然后进行冷冻-解冻循环，在氮气保护下加热到80℃，反应72小时，得到反应产物。将反应产物退火处理后，得到多相复合高镍三元正极材料。将该多相复合高镍正极材料制作成扣式电池，测试其电化学性能见表1。
实施例3
将羟乙基纤维素(HEC)、氢氧化钠、尿素配置成质量分数分别为3%、6%和13%的溶液A；将碳酸锂、乙酸镍、乙酸钴、乙酸锰按设定的金属元素摩尔比1.12:0.9:0.07:0.03分散于去离子水中，配制成金属离子溶液B；将N-异丙基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸铵配置成质量分数分别为3%、0.3%和0.5%的溶液C；
将溶液A、溶液B和溶液C同步加入到反应釜完成后，将温度升到40℃，保温时间10h；再将温度升到70℃，保温时间10h，降温后得到复合固体D。将复合固体D转入到管式炉中，在纯氧气氛下，在700℃高温下热处理15小时得到3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体。
将间双(2、4-二氨基苯磺酸锂)、聚乙二醇、4，4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)和3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体加入到有机溶剂乙腈中混合，然后进行冷冻-解冻循环，在氮气保护下加热到95℃，反应48小时，得到反应产物。将反应产物退火处理后，得到多相复合高镍三元正极材料。将该多相复合高镍正极材料制作成扣式电池，测试其电化学性能见表1。
实施例4
将羧甲基纤维素(CMC)、氢氧化钠、尿素配置成质量分数分别为4%、8%和12%的溶液A；将碳酸锂、硫酸镍、硝酸钴、乙酸锰按设定的金属元素摩尔比1.08:0.95:0.03:0.02分散于去离子水中，配制成金属离子溶液B；将N-异丙基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸铵配置成质量分数分别为3%、0.1%和0.3%的溶液C；
将溶液A、溶液B和溶液C同步加入到反应釜完成后，将温度升到40℃，保温时间8h；再将温度升到60℃，保温时间15h，降温后得到复合固体D。将复合固体D转入到管式炉中，在纯氧气氛下，在650℃高温下热处理30小时得到3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体。
将2，5-二氨基苯磺酸锂、聚乙二醇、4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯和3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体加入到有机溶剂THF中混合，然后进行冷冻-解冻循环，在氮气保护下加热到85℃，反应72小时，得到反应产物。将反应产物退火处理后，得到多相复合高镍三元正极材料。将该多相复合高镍正极材料制作成扣式电池，测试其电化学性能见表1。
2:锂离子扣式电池的制备
按质量比8:1:1将多相复合高镍三元正极材料、乙炔黑、粘结剂充分混合，用NMP(N-甲基吡咯烷酮)调浆，搅拌均匀后用刮刀把浆料均匀涂敷在铝箔集流体上，电极片活性物质负载量的典型值为3.5mg/cm2，在120℃的真空干燥箱中真空干燥10小时，将NMP去除，然后用切片机切成直径14mm的圆片，用压片机压片制成正极极片。以金属锂片作为电池负极，以1mol/L的LiPF6/(乙酸碳酸酯:碳酸二甲酯=1:1，体积比)为电解液，以PP/PE/PP膜作为电池隔膜，在氩气手套箱中组装成纽扣电池，将组装的纽扣电池在室温下静置12小时后，在2.8V~4.3V的电压范围内，进行电化学性能的测试。
将商业化高镍三元正极材料、对比例得到的3D交联互穿网状高镍三元正极材料和实施例得到的多相复合高镍三元正极材料进行电性能对比。
表1商业化、对比例与实施例的电化学性能对比表
Figure SMS_1
从附图3~附图5及对比表上分析得出：多相复合高镍三元正极材料首次充放效率和循环容量保持率要明显优于3D交联互穿网状高镍三元正极材料和商业化的高镍三元正极材料。
从附图5上分析：在0.5C的放电倍率下，由于多相复合高镍三元正极材料充放电效率较高(≥99.5%)，经过100次循环以后，其克容量保持率也较高，说明多相复合后的高镍三元正极材料形成的人造CEI膜结构，降低了界面副反应，减少了阳离子混排，增加了材料的循环寿命。从图5上也可以得出，3D交联互穿网状高镍三元正极材料在多相复合后，其阻抗并未引起明显增加，说明单离子导体聚合物的锂离子电导率较高，使电解液中的锂离子与正极材料活性成分中的锂离子传导顺畅，同时也说明经过原位生长和退火后的多相复合高镍三元正极材料，其多相成分间已经得到了有效的键合，降低了多相成分间的界面阻抗，避免了单离子导体聚合物在材料循环过程中从3D交联互穿网状高镍三元正极材料表面脱落，影响材料循环性能。
从附图6上分析：经过上述方法制备的3D交联互穿网状高镍三元正极材料，其粒径大小均一(2~5.5μm)，材料颗粒间的空隙也较均匀(100~200nm)，在材料内部形成互穿网络结构，该特点在一定程度上会增加高镍三元正极材料与电解液之间的接触面积，提高了材料的倍率性能。从表1的电化学性能数据中也可以分析得出，在0.5C充放电情况下，3D交联互穿网状高镍三元正极材料要好于商业化的高镍三元正极材料循环性能，该特性与上面材料的结构特点相吻合。同时，单离子导体聚合物在高镍三元正极材料颗粒内部填充饱满均匀,通过退火处理，两者复合效果更加明显，使锂离子电导率得到了提高，材料界面阻抗降低，从而提高了材料的循环寿命。多相复合高镍三元正极材料的SEM表面特征的结果，与图5得到的电性能数据一致。
从附图7上分析：经过上述方法制备的3D交联互穿网状高镍三元正极材料表面有效生长了一层单离子导体聚合物，生长的厚度约为5-10nm。根据研究发现，该厚度下的有机CEI膜更有利于锂离子的扩散，同时能够达到保护正极材料的目的。从附图5循环曲线上也可以看出，该生长厚度下的多相复合高镍三元正极材料具有明显的循环性能，也说明了合成方法的合理性。
以上对本发明提供的一种多相复合高镍三元正极材料及其制备方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。

Claims (8)

1. 一种多相复合高镍三元正极材料，其特征在于：所述多相复合高镍三元正极材料为3D交联互穿网状核壳结构，所述3D交联互穿网状核壳结构的内核为3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体，外壳为原位生长的单离子导体聚合物，所述3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体与单离子导体聚合物紧密键合，形成3D交联互穿网状核壳结构，所述多相复合高镍三元正极材料的制备方法步骤如下：
1）3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体的制备
1a)：将水溶性纤维素、氢氧化钠、尿素和去离子水混合，得到溶液A；将锂源、镍源、钴源、锰源按设定的金属元素摩尔比分散于去离子水中，配制成金属离子溶液B；将N-异丙基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸铵和去离子水混合，配置成溶液C；
1b)：将溶液A、溶液B和溶液C同步加入到反应釜，在第一阶段温度下，保温一段时间，升至第二阶段温度，保温一段时间，降温后得到复合固体D；
1c)：将复合固体D转入到管式炉中，在纯氧气氛下，进行高温处理得到3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体；
2）多相复合高镍三元正极材料的制备
2a）将二氨基苯磺酸锂、醇类聚合物、异氤酸酯、有机溶剂E和3D交联互穿网状高镍三元正极材料基体混合，进行冷冻-解冻循环，在氮气保护下加热反应，得到反应产物；
2b）将反应产物退火处理后，得到多相复合高镍三元正极材料。
2.根据权利要求1所述的多相复合高镍三元正极材料，其特征在于：步骤1a)中水溶性纤维素为羧甲基纤维素（CMC）、甘蔗渣纤维素（SBC）、羟乙基纤维素（HEC）中的至少一种；溶液A中水溶性纤维素、氢氧化钠和尿素的质量分数分别为2~6%、5~8%和10~16%。
3. 根据权利要求1所述的多相复合高镍三元正极材料，其特征在于：步骤1a)中溶液B内锂元素、镍元素、钴元素和锰元素的元素摩尔比为(1.02~1.12):(0.8~0.95):(0.03~0.12):(0.02 ~0.10)；锂源为硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中的一种；镍源为硝酸镍、硫酸镍、乙酸镍中的一种；钴源为硝酸钴、硫酸钴、乙酸钴中的一种；锰源为硝酸锰、硫酸锰、乙酸锰中的一种。
4.根据权利要求1所述的多相复合高镍三元正极材料，其特征在于：步骤1a)中溶液C中N-异丙基丙烯酰胺、N，N'-亚甲基双丙烯酰胺，和过硫酸铵的质量分数分别为1~6%、0.1~0.3%和0.1~0.8%。
5.根据权利要求1所述的多相复合高镍三元正极材料，其特征在于：步骤1b)中第一阶段保温温度为30~50℃，保温时间6~12h；第二阶段保温温度为60~80℃，保温时间8~15h。
6.根据权利要求1所述的多相复合高镍三元正极材料，其特征在于：步骤1c)中高温处理温度为650~800℃，高温处理时间为15~30小时。
7. 根据权利要求1所述的多相复合高镍三元正极材料，其特征在于：步骤2a)中的二氨基苯磺酸锂为2，5-二氨基苯磺酸锂、间双(2、4-二氨基苯磺酸锂) 中的一种； 醇类聚合物为聚氧化丙烯二元醇、聚乙二醇中的一种；异氰酸酯为4，4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)，4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯中的一种；有机溶剂E为DMF、THF、乙腈中的一种。
8.根据权利要求1所述的多相复合高镍三元正极材料，其特征在于：步骤2a)中的加热反应温度为80~95℃，反应时间为48~72小时。
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