CN110581272B - 一种高性能锂离子电池三元正极材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能三元锂离子电池正极材料，由表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂制备而成，包括氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂三元正极材料的制备步骤。本发明基于锂离子电池的三元正极材料，表面偏铝酸锂包覆层均匀、致密，很好地抑制电解液对基体三元正极材料的腐蚀以及副反应的发生，提高了三元正极材料的结构稳定性，进而提高材料的循环寿命及安全性能。本发明及其制备工艺过程简单、易操作、成本低、且不涉及有机溶剂或试剂，即可原位形成均匀偏铝酸锂包覆层，不需要后续处理。本发明绿色环保、适合于工业化生产，是一种具有产业化前景的高性能锂离子电池新技术。

Description

一种高性能锂离子电池三元正极材料及其制备方法

技术领域

本发明属于电化学能量材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池所用的三元正极材料，尤其基于偏铝酸锂原位包覆改性的锂离子电池三元正极材料及其制备方法。

背景技术

随着国内外新能源产业的不断发展升级，行业对储能装置的能量密度、循环寿命及安全性能等方面要求越来越高。三元镍钴锰酸锂正极材料，由于其较高的能量密度、较好的循环性能、稳定的工作电压及简单的制备工艺等优势逐渐受到市场的青睐，市场份额逐年增加。尤其在动力电池领域，已被认为是目前最具发展潜力的新型锂电正极材料而受到众多企业及国家的大力支持，且已经成功被应用在电动汽车领域，比如美国的Tesla、日本的本田、丰田等。

然而，由于三元正极材料镍含量太高而使得内部容易发生Ni/Li阳离子混排，阳离子混排首先会降低正极材料的首次库仑效率，其次在不断的充/放电循环过程中会导致正极材料层状结构的部分坍塌进而引起材料电化学性能的衰减；此外，正极材料在烧结过程中表面残余的Li₂O容易与空气中的CO₂和H₂O发生反应生成Li₂CO₃和LiOH，这将导致正极材料与电解液界面阻抗增加；在充/放电循环过程中材料表面易受到电解液分解释放出来的HF的腐蚀并发生副反应。这些因素都会导致正极材料的性能下降，甚至引发安全问题。为了弥补三元正极材料所面临的缺陷，必须要改善电极材料与电解液之间的界面关系。目前，解决这些问题的主要方法是对三元正极材料表面进行包覆处理。包覆不仅可以降低表面残碱；还可以有效减少HF对活性物质的腐蚀，有效缓解金属离子的溶出；从而有效的提高循环寿命、高温存储和安全等性能。

偏铝酸锂是最常见的用于对三元正极材料表面包覆改性的物质，正极材料表面的偏铝酸锂包覆层对Li⁺在电极和电解液界面间的嵌入/脱出反应并不产生干扰。同时，由于偏铝酸锂包覆层的存在抑制了循环过程中电解液分解所产生的HF对三元材料的腐蚀，减少了活性材料的分解，从而降低了电池的阻抗，使得材料的倍率性能和循环性能均优于未包覆材料。然而，现有高温固相法包覆技术难以实现对正极材料的表面均匀包覆，一般采用液相有机体系溶胶-凝胶法、水系沉淀法等包覆方案。传统的液相包覆方法大多是先制备出正极材料，再于有机溶液中通过溶胶-凝胶法或水体系中通过沉淀法在正极材料表面包覆偏铝酸锂层。溶胶-凝胶法包覆技术一般是在乙醇、丙醇、异丙醇等有机溶剂中进行。有机溶剂易挥发、易燃、制备过程中存在安全隐患、不易控制、包覆效果也不够理想，并且合成条件比较苛刻，制备成本较高。比如，中国专利申请CN107681147A公开了一种将铝源和锂源分散于有机溶剂中，加入合适的稳定剂后搅拌先获得偏铝酸锂溶胶，再把正极材料与偏铝酸锂溶胶混合后，转移到聚四氟乙烯内衬反应釜中，通过热溶剂法制备出偏铝酸锂包覆改性的正极材料。又比如，为了解决有机体系的安全、成本等问题，中国专利申请CN104766959A公开了一种，利用液相沉淀法及高温固相法先制备出介孔偏铝酸锂材料，再把介孔偏铝酸锂材料分散于十二烷基苯磺酸钠的水溶液中制备出偏铝酸锂分散液，最后把三元正极材料与偏铝酸锂分散液混合、干燥、高温烧结，制备出偏铝酸锂包覆改性的三元正极材料，该方法过程较繁琐，且制备过程中引入大量的水，虽然可以降低成本并提高安全性，但是水溶液对于三元材料特别是高镍三元材料颗粒表面有一定的侵蚀作用而导致材料容量降低，循环及倍率性能也会变差。综上所述，现有偏铝酸锂包覆技术不同程度的存在着，或包覆不均匀，或工艺繁琐，或成本高，或安全性差的缺陷，影响应用，因此，开发一种包覆效率高，性能稳定，且工艺简便，安全且成本低廉的高性能锂离子电池的正极材料是解决现有技术问题的关键所在。

发明内容

本发明首要目的在于提供一种基于锂离子电池的高性能三元锂基正极材料；进一步的目的在于提供工艺简便，成本低廉，包覆效率高的制备该电极材料的方法。

本发明的首要目的是这样实现的，所述高性能锂离子电池的三元正极材料，由原位包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂制备而成。

进一步的目的是这样实现的，制备所述基于锂离子电池所用三元正极材料的方法，包括氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂三元正极材料的制备，具体包括以下步骤：

A、氢氧化镍钴锰前驱体的制备：

a-1混合盐溶液制备，将镍、钴、锰的可溶性盐按摩尔比Ni：Co：Mn=x：y：（1-x-y）混合，其中0.3≤x≤0.95，0.05≤y≤0.4，配制成浓度为0.5~2mol/L的混合盐溶液；

a-2沉淀剂制备，将沉淀剂配制成质量浓度为1~30wt%的溶液；

a-3络合剂制备，将络合剂配制成摩尔浓度为1~10mol/L的溶液；

a-4将混合盐溶液、沉淀剂溶液及络合剂溶液同时以一定速率滴加入不锈钢共沉淀反应釜中，调节沉淀剂的滴加速率以控制反应釜中溶液的pH值在10.0~13.0之间，调节络合剂溶液的滴加速率以控制反应釜中络合剂浓度在0.1~0.9mol/L之间，同时控制反应温度在50~70℃之间，控制搅拌速度在500~1200rpm之间，反应30~90h后，进行固液分离，用去离子水抽滤，冲洗固相分离物至滤液pH值为7.0~9.5，得到球形/类球形氢氧化镍钴锰前驱体；

B、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：

b-1悬浮液制备，将未烘干的氢氧化镍钴锰前驱体分散于一定量去离子水中，配制成固含量在100~400g/L之间的悬浮液；

b-2铝盐溶液制备，将铝盐配制成浓度为0.05~1.0mol/L的溶液；

b-3沉淀剂制备，将沉淀剂配制成0.1~3.0mol/L的溶液；

b-4 将氢氧化镍钴锰前驱体悬浮液加热至30~80℃，以一定速率滴加入铝盐溶液，同时以一定速率滴加入沉淀剂溶液以控制摩尔比OH^-：Al³⁺=2.8~3.5之间，控制搅拌速度在200~800rpm之间，反应结束后，进行固液分离，用去离子水抽滤冲洗固相分离物至滤液pH值为7.0~9.5，在50~120℃条件下干燥5~25h，得到表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体粉末。

C、表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：

c-1研磨处理，将锂盐和制得的表面包覆氢氧化铝的球形/类球形氢氧化镍钴锰前驱体按摩尔比1.01~1.12：1混合，用直径为3~15mm的聚四氟乙烯小球进行球磨混合，球磨时间为5~60min；

c-2烧结处理，将混合物在空气或氧气气氛中于300~700℃条件下烧结3~15h，再于700~1000℃条件下烧结10~30h，烧结料经破碎分级后得到表面包覆偏铝酸锂的锂离子电池正极材料球形镍钴锰酸锂粉末。

本发明基于锂离子电池的三元正极材料，表面偏铝酸锂包覆层均匀、致密，很好地抑制电解液对基体三元正极材料的腐蚀以及副反应的发生，提高了三元正极材料的结构稳定性，进而提高材料的循环寿命及安全性能。本发明方法基于共沉淀工艺，液相状态下先于镍钴锰三元正极材料的氢氧化物前驱体表面包覆偏铝酸锂的氢氧化物前驱体，其在后续混锂烧结过程中于正极材料表面直接原位形成偏铝酸锂包覆层的方法及所制备的改性三元正极材料。该制备工艺过程简单、易操作、成本低、且不涉及有机溶剂或试剂，三元正极材料烧结过程中即可原位形成均匀偏铝酸锂包覆层，不需要后续处理，可以有效解决现有技术有机溶剂溶胶-凝胶法及水系沉淀法进行表面偏铝酸锂包覆存在的工艺过程复杂、安全性差、成本高等缺陷。

本发明优点还在于烧结过程中于三元正极材料表面原位形成的偏铝酸锂包覆层为均匀致密的无定形或结晶相结构薄膜，包覆层不仅可避免基体三元正极材料与空气中水份及二氧化碳的接触，还可有效地抑制电解液对正极材料的腐蚀以及副反应的发生，提高了材料的结构稳定性，循环、倍率及安全性能。本发明三元正极材料及其制备方法，成本低廉，工艺简单、绿色环保、适合于工业化生产，是一种具有产业化前景的高性能锂离子电池新技术。

附图说明

图1为本发明实施例1制备所得材料之电子显微图像，其中：

1-a为表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体材料的SEM图像；

1-b为表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体材料的TEM图像；

1-c为表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料的SEM图像；

1-d为表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料的TEM图像；

图2为本发明实施例1制备所得材料之特性检测图谱，其中：

2-a为表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料的XRD谱图；

2-b为表面包覆2.0wt%偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料制作的CR2025扣式电池在电流密度0.1C，电压3.0-4.3V条件下的首次充放电曲线图；

2-c为利用本发明实施例1制备得到的表面包覆2.0wt%偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料以及利用对比实验例1制备得到的表面未包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料制作的CR2025扣式电池的倍率循环性能曲线图；

2-d为利用本发明实施例1制备得到的表面包覆2.0wt%偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料以及利用对比实验例1制备得到的表面未包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料制作的CR2025扣式电池在电流密度0.5C，电压3.0-4.3V条件下的循环曲线图；

图3为本发明实施例2制备所得材料之电子显微图像，其中：

3-a为表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体材料的SEM图像；

3-b为表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体材料的TEM图像；

3-c为表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料的SEM图像；

3-d为表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料的TEM图像；

图4为本发明实施例2制备所得材料之特性检测图谱，其中：

4-a为表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料的XRD谱图；

4-b为表面包覆2.0wt%偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料制作的CR2025扣式电池在电流密度0.1C，电压3.0-4.3V条件下的首次充放电曲线图；

4-c为表面包覆2.0wt%偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料以及利用对比实验例2制备得到的表面未包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料制作的CR2025扣式电池的倍率循环性能曲线图；

4-d为表面包覆2.0wt%偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料以及利用对比实验例2制备得到的表面未包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂正极材料制作的CR2025扣式电池在电流密度1.0C，电压3.0-4.3V条件下的循环曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图与实施例对本发明做进一步的详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

所述高性能锂离子电池的三元正极材料，由原位包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂制备而成。

其制备所述基于锂离子电池所用三元正极材料的方法，所述步骤A氢氧化镍钴锰前驱体的制备，所述步骤A所用可溶性镍盐、钴盐、锰盐分别为硝酸盐、氯化盐、硫酸盐或乙酸盐中的一种或一种以上的混合盐。

所述步骤A所用沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的一种或一种以上的混合物。

所述步骤A所用络合剂为氨水、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺、柠檬酸或草酸的一种或一种以上的混合物。

所述步骤B所述表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备，所用铝盐为硝酸铝、硫酸铝、氯化铝、异丙醇铝或乙酸铝的一种或一种以上的混合物。

所述步骤B所用沉淀剂为氨水、尿素、六亚甲基四胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾中的一种或一种以上的混合物。

所述步骤B所得氢氧化镍钴锰前驱体材料表面氢氧化铝的包覆质量百分比为0.01~10wt%，厚度为1~500nm，氢氧化铝形貌为絮状、条状、颗粒状或片状。

所述步骤C所述表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂三元正极材料的制备，所用锂盐为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂或硝酸锂中的一种或一种以上的混合物。

所述步骤C所得镍钴锰酸锂三元正极材料表面偏铝酸锂的包覆质量百分比为0.01~10wt%，厚度为1~300nm。

本发明的工作原理与工作过程：

本发明采用铝盐水溶液体系沉淀原理，于镍钴锰酸锂三元正极材料的前驱体（即，氢氧化镍钴锰）表面包覆偏铝酸锂的氢氧化物前驱体（即，氢氧化铝）；在氢氧化镍钴锰前驱体的混锂烧结的同时，该氢氧化铝前驱体转化为偏铝酸锂，并直接沉积于所得的正极材料表面、原位形成包覆层。

实施例1：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.5:0.2:0.3混合，配制成4.0L金属离子总浓度为2mol/L的水溶液。将氢氧化钠配制成5L质量浓度为5.0%的水溶液，氨水配制成3L摩尔浓度为5mol/L的水溶液。然后将混合盐溶液与氢氧化钠溶液、氨水溶液并流滴加到共沉淀反应釜中并持续搅拌，控制反应釜温度为55℃，搅拌速度为1000rpm，pH=11.8，络合剂浓度为0.4mol/L，反应进行40h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体浆料。陈化1h后将其固液分离，反复水洗至滤液pH值为9.0、过滤，去除杂质离子，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体。

（2）表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将步骤（1）制得的氢氧化镍钴锰前驱体90g分散于200mL去离子水中，配制成固含量为240g/L的悬浮液，以1mL/min的速率往前驱体悬浮液中滴加入50mL浓度为0.35mol/L的硫酸铝溶液，温度控制在55℃，搅拌速度控制在500rpm，同时以一定速率加入氢氧化钠溶液以控制摩尔比OH^-：Al³⁺=3：1，反应结束后，进行固液分离，去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为9.0，在95℃条件下干燥15h，得到表面包覆3.19wt%氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体粉末，该前驱体的扫描电镜（SEM）图、透射电镜（TEM）图分别如图1-a和图1-b所示，氢氧化铝包覆层为絮状形貌，均匀致密，厚度约为200nm。

（3）表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：将碳酸锂与步骤（2）制得的表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体按摩尔比1.10：1混合，用10mm的聚四氟乙烯小球进行球磨混合20min，将混合物在空气气氛中先于500℃条件下烧结12h，再于850℃条件下烧结16h，烧结料经破碎分级后得到表面包覆偏铝酸锂的锂离子电池正极材料球形镍钴锰酸锂粉末，该正极材料的扫描电镜图、透射电镜图和XRD衍射图分别如图1-c、图1-d和图2-a所示，偏铝酸锂包覆层均匀致密，厚度约为50nm，包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO₂层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰（即，包覆层为无定型结构）。

经检测，该材料的平均粒径约为10μm，一次颗粒粒径约为1μm，振实密度为2.26g/cm³,表面偏铝酸锂包覆量为2.0wt%，偏铝酸锂包覆层厚度为50nm，首次放电容量约为166.99mAh/g（图2-b），首次充放电效率约为87.5%，3.0C放电容量保持率约为69.33%（未包覆材料容量保持率仅为44.81%）（图2-c），0.5C充/放电循环120次后放电容量保持率为约62.32%（未包覆材料容量保持率仅为16.50%）（图2-d），表明该发明的原位偏铝酸锂包覆改性可以显著提高三元正极材料的倍率及循环性能。

实施例2：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.8:0.1:0.1混合，配制成4.5L金属离子总浓度为1.5mol/L的水溶液。将氢氧化钾配制成7L质量浓度为10.0%的水溶液，氨水配制成5L摩尔浓度为8mol/L的水溶液。然后将混合盐溶液与氢氧化钾溶液、氨水溶液并流滴加到共沉淀反应釜中并持续搅拌，控制反应釜温度为60℃，搅拌速度为1200rpm，pH=12.5，络合剂浓度为0.6mol/L，反应进行60h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体。陈化1h后将其固液分离，反复水洗至滤液pH值为9.5、过滤，去除杂质离子，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体。

（2）表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将步骤（1）制得的氢氧化镍钴锰前驱体100g分散于200mL去离子水中，配制成固含量为330g/L的悬浮液，以1mL/min的速率往前驱体悬浮液中滴加入50mL浓度为0.55mol/L的硫酸铝溶液，温度控制在65℃，搅拌速度控制在700rpm，同时以一定速率加入氢氧化钠溶液以控制摩尔比OH^-：Al³⁺=3.2：1，反应结束后，进行固液分离，去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为9.5，在90℃条件下干燥20h，得到表面包覆3.19wt%氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体粉末，该前驱体的扫描电镜图、透射电镜图分别如图3-a和图3-b所示，氢氧化铝包覆层为颗粒状形貌，均匀致密，厚度约为200nm。

（3）表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：将氢氧化锂与步骤（2）制得的表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体按摩尔比1.05：1混合，用5mm的聚四氟乙烯小球进行球磨混合50min，将混合物在氧气气氛中先于480℃条件下烧结8h，再于730℃条件下烧结24h，烧结料经破碎分级后得到表面包覆偏铝酸锂的锂离子电池正极材料球形镍钴锰酸锂粉末，该正极材料的扫描电镜图、透射电镜图和XRD衍射图分别如图3-c、图3-d和图4-a所示，偏铝酸锂包覆层均匀致密，厚度约为30nm，包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO₂层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰（即，包覆层为无定型结构）。

经检测，该材料的平均粒径约为8μm，一次颗粒粒径约为0.6μm，振实密度为2.1g/cm³，表面偏铝酸锂包覆量为2.0wt%，偏铝酸锂包覆层厚度为30nm，首次放电容量约为196.66mAh/g（图4-b），首次充放电效率约为85.81%，3.0C放电容量保持率约为65.39%（未包覆材料容量保持率仅为38.28%）（图4-c），1.0C充/放电循环100次后放电容量保持率约为59.77%（未包覆材料容量保持率仅为32.12%）（图4-d），表明该发明的原位偏铝酸锂包覆改性可以显著提高三元正极材料的倍率及循环性能。

下表示出了实施例1~9的结果对比

对比实验例1：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.5:0.2:0.3混合，配制成4.0L金属离子总浓度为2mol/L的水溶液。将氢氧化钠配制成5L质量浓度为5.0%的水溶液，氨水配制成3L摩尔浓度为5mol/L的水溶液。然后将混合盐溶液与氢氧化钠溶液、氨水溶液并流滴加到共沉淀反应釜中并持续搅拌，控制反应釜温度为55℃，搅拌速度为1000rpm，pH=11.8，络合剂浓度为0.4mol/L，反应进行40h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体。陈化1h后将其固液分离，反复水洗至滤液pH值为9.0、过滤，去除杂质离子，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体。

（3）镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：将碳酸锂与步骤（1）制得的氢氧化镍钴锰前驱体按摩尔比1.10：1混合，用10mm的聚四氟乙烯小球进行球磨混合20min，将混合物在空气气氛中先于500℃条件下烧结12h，再于850℃条件下烧结16h，烧结料经破碎分级后得到锂离子电池正极材料球形镍钴锰酸锂粉末。

经检测，该材料的平均粒径约为10μm，一次颗粒粒径约为1μm，振实密度为2.26g/cm³，首次放电容量约为170.18mAh/g，首次充放电效率约为89.31%，3.0C放电容量保持率约为44.81%，0.5C充/放电循环120次后放电容量保持率为约16.50%。

对比实验例2：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.8:0.1:0.1混合，配制成4.5L金属离子总浓度为1.5mol/L的水溶液。将氢氧化钠配制成7L质量浓度为10.0%的水溶液，氨水配制成5L摩尔浓度为8mol/L的水溶液。然后将混合盐溶液与氢氧化钠溶液、氨水溶液并流滴加到共沉淀反应釜中并持续搅拌，控制反应釜温度为60℃，搅拌速度为1200rpm，pH=12.5，络合剂浓度为0.6mol/L，反应进行60h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体。陈化1h后将其固液分离，反复水洗至滤液pH值为9.5、过滤，去除杂质离子，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体。

（2）镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：将氢氧化锂与步骤（1）制得的氢氧化镍钴锰前驱体按摩尔比1.05：1混合，用5mm的聚四氟乙烯小球进行球磨混合50min，将混合物在氧气气氛中先于480℃条件下烧结8h，再于730℃条件下烧结24h，烧结料经破碎分级后得到锂离子电池正极材料球形镍钴锰酸锂粉末。

经检测，该材料的平均粒径约为8μm，一次颗粒粒径约为0.6μm，振实密度为2.1g/cm³，首次放电容量约为199.27mAh/g，首次充放电效率约为86.19%，3.0C放电容量保持率约为38.28%，1.0C充/放电循环100次后放电容量保持率约为32.12%。

对比分析：

（1）本发明在镍钴锰三元正极材料的制备过程中，于其表面原位包覆偏铝酸锂，包覆层形成过程中不与水溶液接触，避免了水对正极材料表面的侵蚀作用；制备过程不涉及有机溶剂及有机试剂，使得制备工艺更安全、成本更低、更环保；本发明有效地解决了现有采用有机溶剂溶胶-凝胶法、水系沉淀法进行表面偏铝酸锂包覆存在的工艺过程复杂、安全性差、成本高、环境不友好等缺陷。

（2）偏铝酸锂原位包覆层对镍钴锰三元正极材料电学性能改善特别显著。NCM523正极材料3.0C放电容量保持率包覆前为44.81%，包覆后提升至69.33%；0.5C循环120圈放电容量保持率包覆前为16.50%，包覆后提升至62.32%。NCM811正极材料3.0C放电容量保持率包覆前为38.28%，包覆后提升至65.39%；1.0C循环100圈放电容量保持率包覆前为32.12%，包覆后提升至59.77%。表明该发明的原位偏铝酸锂包覆改性可以显著提高三元正极材料的倍率及循环性能。

Claims (8)

1.一种高性能三元锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元锂离子电池正极材料由硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.5:0.2:0.3制备的三元镍钴锰酸锂正极材料且表面包覆偏铝酸锂而成，所述的偏铝酸锂包覆层均匀致密，表面偏铝酸锂包覆量为2.0wt%，偏铝酸锂包覆层厚度约为50nm，包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO2层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰；材料的平均粒径约为10μm，一次颗粒粒径约为1μm，振实密度为2.26g/cm3；首次放电容量约为166.99mAh/g，首次充放电效率约为87.5%，3.0C放电容量保持率约为69.33%，未包覆材料容量保持率仅为44.81%；0.5C充/放电循环120次后放电容量保持率为约62.32%，未包覆材料容量保持率仅为16.50%；三元正极材料的倍率及循环性能显著提高；所述三元锂离子电池正极材料通过由氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂工艺步骤获得：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.5:0.2:0.3混合，配制成4.0L金属离子总浓度为2mol/L的水溶液；将氢氧化钠配制成5L质量浓度为5.0%的水溶液，氨水配制成3L摩尔浓度为5mol/L的水溶液；然后将混合盐溶液与氢氧化钠溶液、氨水溶液并流滴加到共沉淀反应釜中并持续搅拌，控制反应釜温度为55℃，搅拌速度为1000rpm，pH=11.8，络合剂浓度为0.4mol/L，反应进行40h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体浆料；陈化1h后将其固液分离，反复水洗至滤液pH值为9.0、过滤，去除杂质离子，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体；

（2）表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将步骤（1）制得的氢氧化镍钴锰前驱体90g分散于200mL去离子水中，配制成固含量为240g/L的悬浮液，以1mL/min的速率往前驱体悬浮液中滴加入50mL浓度为0.35mol/L的硫酸铝溶液，温度控制在55℃，搅拌速度控制在500rpm，同时以一定速率加入氢氧化钠溶液以控制摩尔比OH^- ：Al³⁺=3：1，反应结束后，进行固液分离，去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为9.0，在95℃条件下干燥15h，得到表面包覆3.19wt%氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体粉末，氢氧化铝包覆层为絮状形貌，均匀致密，厚度约为200nm；

（3）表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：将碳酸锂与步骤（2）制得的表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体按摩尔比1.10：1混合，用10mm的聚四氟乙烯小球进行球磨混合20min，将混合物在空气气氛中，先于500℃条件下烧结12h，再于850℃条件下烧结16h，烧结料经破碎分级后得到表面包覆偏铝酸锂的锂离子电池正极材料球形镍钴锰酸锂粉末。

2.一种高性能三元锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元锂离子电池正极材料由硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.8:0.1:0.1制备的三元镍钴锰酸锂正极材料且表面包覆偏铝酸锂而成，所述的偏铝酸锂包覆层均匀致密，表面偏铝酸锂包覆量为2.0wt%，偏铝酸锂包覆层厚度约为30nm，包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO₂层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰；材料的平均粒径约为8μm，一次颗粒粒径约为0.6μm，振实密度为2.1g/cm³；首次放电容量约为196.66mAh/g，首次充放电效率约为85.81%，3.0C放电容量保持率约为65.39%，未包覆材料容量保持率仅为38.28%；1.0C充/放电循环100次后放电容量保持率约为59.77%，未包覆材料容量保持率仅为32.12%；三元正极材料的倍率及循环性能显著提高；所述三元锂离子电池正极材料通过由氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂工艺步骤获得：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.8:0.1:0.1混合，配制成4.5L金属离子总浓度为1.5mol/L的水溶液；将氢氧化钾配制成7L质量浓度为10.0%的水溶液，氨水配制成5L摩尔浓度为8mol/L的水溶液；然后将混合盐溶液与氢氧化钾溶液、氨水溶液并流滴加到共沉淀反应釜中并持续搅拌，控制反应釜温度为60℃，搅拌速度为1200rpm，pH=12.5，络合剂浓度为0.6mol/L，反应进行60h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体；陈化1h后将其固液分离，反复水洗至滤液pH值为9.5、过滤，去除杂质离子，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体；

（2）表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将步骤（1）制得的氢氧化镍钴锰前驱体100g分散于200mL去离子水中，配制成固含量为330g/L的悬浮液，以1mL/min的速率往前驱体悬浮液中滴加入50mL浓度为0.55mol/L的硫酸铝溶液，温度控制在65℃，搅拌速度控制在700rpm，同时以一定速率加入氢氧化钠溶液以控制摩尔比OH^-：Al³⁺=3.2：1，反应结束后，进行固液分离，去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为9.5，在90℃条件下干燥20h，得到表面包覆3.19wt%氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体粉末，氢氧化铝包覆层为颗粒状形貌，均匀致密，厚度约为200nm；

（3）表面包覆偏铝酸锂的镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：将氢氧化锂与步骤（2）制得的表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体按摩尔比1.05：1混合，用5mm的聚四氟乙烯小球进行球磨混合50min，将混合物在氧气气氛中，先于480℃条件下烧结8h，再于730℃条件下烧结24h，烧结料经破碎分级后得到表面包覆偏铝酸锂的锂离子电池正极材料球形镍钴锰酸锂粉末。

3.一种高性能三元锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元锂离子电池正极材料由氯化镍、氯化钴和氯化锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=1/3:1/3 :1/3制备的三元镍钴锰酸锂正极材料且表面包覆偏铝酸锂而成，所述的偏铝酸锂包覆层均匀致密，表面偏铝酸锂包覆量1.35wt%，偏铝酸锂包覆层厚度35nm；包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO₂层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰；材料平均粒径约为12μm，一次颗粒粒径约为1.5μm，振实密度为2.41g/cm³；首次放电容量约155.86mAh/g，首次充放电效率约为91.52%，3.0C放电容量保持率82.53%，未包覆材料则仅为56.31%；1.0C充/放电循环100 次后放电容量保持率约为78.06%，未包覆材料则仅为54.30%；三元正极材料的倍率及循环性能显著提高；所述三元锂离子电池正极材料通过由氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂工艺步骤获得：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将氯化镍、氯化钴和氯化锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=1/3:1/3 :1/3，浓度1.8mol/L，碳酸钠浓度12wt%，二乙醇胺浓度10mol/L，流滴加到共沉淀反应釜，持续搅拌，控制反应釜温度为65℃，搅拌速度为1100rpm，pH=10.0，调节络合剂滴加速度，控制其在釜中浓度为0.1mol/L，反应30h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体浆料，陈化1小时，反复洗至滤液pH8.5，过滤，去杂，得球形氢氧化镍钴锰前驱体；

（2）包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：氢氧化镍钴锰前驱体100g于去离子水中制350g/L悬浮液，以1mL/min速度滴加50mL，浓度0.25mol/L氯化铝液，控温65℃，搅拌速度300rpm加入氢氧化钾溶液以控制摩尔比OH^- ：Al³⁺=3.5：1，反应结束后，进行固液分离，去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为8.5，在120℃条件下干燥5h，得到氢氧化镍钴锰前驱体粉末；表面包覆2.51wt%氢氧化铝，包覆层厚度约135nm；

（3）镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：硝酸锂与表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体1.12：1，用5mm聚四氟乙烯小球球磨混合60min，在空气气氛下，于650℃条件下烧结10h，再1000℃条件下烧结15h，破碎，得到球形镍钴锰酸锂粉末。

4.一种高性能三元锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元锂离子电池正极材料由乙酸镍、乙酸钴和乙酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.4:0.4:0.2制备的三元镍钴锰酸锂正极材料且表面包覆偏铝酸锂而成，所述的偏铝酸锂包覆层均匀致密，表面偏铝酸锂包覆量3.3wt%，偏铝酸锂包覆层厚度83nm，包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO₂层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰；材料平均粒径约为11μm，一次颗粒粒径约为1.2μm，振实密度为2.32g/cm³；首次放电容量约160.27mAh/g，首次充放电效率约为89.63%，3.0C放电容量保持率75.72% ，未包覆材料则仅为51.47%；0.5C充/放电循环120次后放电容量保持率为约68.21%，未包覆材料仅为20.81%；三元正极材料的倍率及循环性能显著提高；所述三元锂离子电池正极材料通过由氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂工艺步骤获得：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将乙酸镍、乙酸钴和乙酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.4:0.4:0.2，浓度2mol/L，碳酸钾浓度15wt%，乙二胺浓度1mol/L，并流滴加到共沉淀反应釜，持续搅拌，控制反应釜温度为50℃，搅拌速度为500rpm，pH=10.8，调节络合剂滴加速度，控制其在釜中0.3mol/L，反应30h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体浆料，陈化1小时，反复洗至滤液Ph8.0，过滤，去杂，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体；

（2）包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：氢氧化镍钴锰前驱体90g于去离子水中制100g/L悬浮液，以1mL/min速度滴加50mL，浓度0.55mol/L异丙醇铝液，控温30℃，搅拌速度200rpm加入尿素溶液以控制摩尔比OH^- ：Al³⁺=2.8：1，反应结束后，进行固液分离，去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为7.0，在50℃条件下干燥25h，得到氢氧化镍钴锰前驱体粉末，表面包覆5.4wt%氢氧化铝，包覆层厚度约350nm；

（3）镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：碳酸锂与表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体1.08：1，用10mm聚四氟乙烯小球球磨混合10min，在空气气氛下，于600℃条件下烧结10h，再900℃条件下烧结16h，破碎，得到球形镍钴锰酸锂粉末。

5.一种高性能三元锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元锂离子电池正极材料由硫酸镍+硝酸镍、硫酸钴+硝酸钴和硫酸锰+硝酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.6:0.2:0.2制备的三元镍钴锰酸锂正极材料且表面包覆偏铝酸锂而成，所述的偏铝酸锂包覆层均匀致密，表面偏铝酸锂包覆量0.6wt%，偏铝酸锂包覆层厚度15nm，包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO₂层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰；材料平均粒径约为9μm，一次颗粒粒径约为0.8μm，振实密度为2.2g/cm³；首次放电容量约173.54mAh/g，首次充放电效率约为88.64%，3.0C放电容量保持率68.45% ，未包覆材料则仅为43.73%；1.0C充/放电循环100次后放电容量保持率为约62.45%，未包覆材料仅为21.63%；三元正极材料的倍率及循环性能显著提高；所述三元锂离子电池正极材料通过由氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂工艺步骤获得：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将硫酸镍+硝酸镍、硫酸钴+硝酸钴和硫酸锰+硝酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.6:0.2:0.2，浓度1.2mol/L，氢氧化钾浓度20wt%，乙二胺四乙酸二钠浓度3mol/L，并流滴加到沉淀反应釜中持续搅拌，控制反应釜温度65℃，搅拌速度为700rpm，pH=11.9，调节络合剂滴加速度，控制其在釜中0.6mol/L，反应50h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体浆料；陈化1小时将其固液分离，反复洗至滤液pH8.5，过滤，去杂，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体；

（2）包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：球形氢氧化镍钴锰前驱体氢氧化镍钴锰前驱体100g于去离子水中制400g/L悬浮液以1mL/min速度滴加50mL，浓度0.11mol/L硝酸铝液，控温80℃，搅拌速度400rpm加入六亚甲基四胺溶液以控制摩尔比OH^- ：Al³⁺=3.1：1，反应结束后，进行固液分离去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为7.5，在80℃条件下干燥20h，得到氢氧化镍钴锰前驱体粉末，表面包覆0.88wt%氢氧化铝，包覆层厚度约55nm；

（3）镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：氢氧化锂与表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体1.07：1用5mm聚四氟乙烯小球球磨混合30min，在氧气气氛下，于550℃条件下烧结8h，再820℃条件下烧结15h，破碎，得到球形镍钴锰酸锂粉末。

6.一种高性能三元锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元锂离子电池正极材料由氯化镍+乙酸镍、氯化钴+乙酸钴和氯化锰+乙酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.7:0.15:0.15制备的三元镍钴锰酸锂正极材料且表面包覆偏铝酸锂而成，所述的偏铝酸锂包覆层均匀致密，表面偏铝酸锂包覆量5.02wt%，偏铝酸锂包覆层厚度75nm，包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO₂层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰；材料平均粒径约为8.5μm，一次颗粒粒径约为0.6μm，振实密度为2.1g/cm³；首次放电容量约183.69mAh/g，首次充放电效率约为87.58%，3.0C放电容量保持率66.37% ，未包覆材料则仅为40.39%；1.0C充/放电循环100次后放电容量保持率为约59.62%，未包覆材料仅为26.42%；三元正极材料的倍率及循环性能显著提高；所述三元锂离子电池正极材料通过由氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂工艺步骤获得：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将氯化镍+乙酸镍、氯化钴+乙酸钴和氯化锰+乙酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.7:0.15:0.15，浓度1mol/L，氢氧化钠浓度25wt%，柠檬酸浓度7mol/L，并流滴加到共沉淀反应釜，持续搅拌，控制反应釜温度为70℃，搅拌速度为900rpm，pH=12，调节络合剂滴加速度，控制其在釜中0.7mol/L，反应70h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体浆料，陈化1小时，反复洗至滤液pH8.0，过滤，去杂，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体；

（2）包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：氢氧化镍钴锰前驱体100g于去离子水中制200g/L悬浮液，以1mL/min速度滴加50mL，浓度1.38mol/L乙酸铝+硫酸铝液，控温45℃，搅拌速度750rpm加入碳酸钾溶液以控制摩尔比OH^- ：Al³⁺=3.4：1，反应结束后，进行固液分离，去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为8.0，在70℃条件下干燥10h，得到氢氧化镍钴锰前驱体粉末，表面包覆8.0wt%氢氧化铝，包覆层厚度约500nm；

（3）镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：硝酸锂与表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体1.10：1，用6mm聚四氟乙烯小球球磨混合55min，在氧气气氛下，于500℃条件下烧结5h，再800℃条件下烧结18h，破碎，得到球形镍钴锰酸锂粉末。

7.一种高性能三元锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元锂离子电池正极材料由乙酸镍+硫酸镍、乙酸钴+硫酸钴和乙酸锰+硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.85:0.1:0.05制备的三元镍钴锰酸锂正极材料且表面包覆偏铝酸锂而成，所述的偏铝酸锂包覆层均匀致密，表面偏铝酸锂包覆量4.7wt%，偏铝酸锂包覆层厚度72nm，包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO₂层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰；材料平均粒径约为8μm，一次颗粒粒径约为0.5μm，振实密度为2.00g/cm³；首次放电容量约205.91mAh/g，首次充放电效率约为86.33%，3.0C放电容量保持率63.23% ，未包覆材料则仅为35.54%；1.0C充/放电循环100次后放电容量保持率为约56.83%，未包覆材料仅为31.43%；三元正极材料的倍率及循环性能显著提高；所述三元锂离子电池正极材料通过由氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂工艺步骤获得：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将乙酸镍+硫酸镍、乙酸钴+硫酸钴和乙酸锰+硫酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.85:0.1:0.05，浓度2mol/L，氢氧化钾+氢氧化钠浓度1wt%，氨水+二乙醇胺浓度2.5mol/L，并流滴加到共沉淀反应釜，持续搅拌，控制反应釜温度为55℃，搅拌速度为600rpm，pH=12.7，调节络合剂滴加速度，控制其在釜中0.7mol/L，反应85h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体浆料，陈化1小时，反复洗至滤液pH9.0，过滤，去杂，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体；

（2）包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：氢氧化镍钴锰前驱体90g于去离子水中制150g/L悬浮液，以1mL/min速度滴加50mL，浓度1.29mol/L异丙醇铝液，控温40℃，搅拌速度600rpm加入碳酸钠溶液以控制摩尔比OH^- ：Al³⁺=2.9：1，反应结束后，进行固液分离，去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为8.0，在70℃条件下干燥20h，得到氢氧化镍钴锰前驱体粉末，表面包覆7.50wt%氢氧化铝，包覆层厚度约460nm；

（3）镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：硝酸锂与表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体1.01：1，用12mm聚四氟乙烯小球球磨混合20min，在氧气气氛下，于480℃条件下烧结12h，再720℃条件下烧结26h，破碎，得到球形镍钴锰酸锂粉末。

8.一种高性能三元锂离子电池正极材料，其特征在于所述三元锂离子电池正极材料由乙酸镍+硝酸镍、乙酸钴+硝酸钴和乙酸锰+硝酸锰 按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.9:0.05:0.05制备的三元镍钴锰酸锂正极材料且表面包覆偏铝酸锂而成，所述的偏铝酸锂包覆层均匀致密，表面偏铝酸锂包覆量3.5wt%，偏铝酸锂包覆层厚度55nm，包覆改性后材料晶型结构仍为α-NaFO₂层状结构，且未发现偏铝酸锂衍射峰；材料平均粒径约为7μm，一次颗粒粒径约为0.5μm，振实密度为1.90g/cm³；首次放电容量约210.26mAh/g，首次充放电效率约为85.53%，3.0C放电容量保持率61.43% ，未包覆材料则仅为30.92%；1.0C充/放电循环100次后放电容量保持率为约52.94%，未包覆材料仅为26.58%；三元正极材料的倍率及循环性能显著提高；所述三元锂离子电池正极材料通过由氢氧化镍钴锰前驱体的制备、表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备和表面包覆偏铝酸锂工艺步骤获得：

（1）氢氧化镍钴锰前驱体的制备：将乙酸镍+硝酸镍、乙酸钴+硝酸钴和乙酸锰+硝酸锰按n（Ni）/n（Co）/n（Mn）=0.9:0.05:0.05，浓度0.5mol/L，氢氧化钠+碳酸钠浓度25wt%，柠檬酸+乙二胺浓度4.5mol/L，并流滴加到共沉淀反应釜，持续搅拌，控制反应釜温度为70℃，搅拌速度为750rpm，pH=12.9，调节络合剂滴加速度，控制其在釜中0.8mol/L，反应55h后，得到氢氧化镍钴锰前驱体浆料，陈化1小时，反复洗至滤液pH8.8，过滤，去杂，得到球形氢氧化镍钴锰前驱体；

（2）包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体的制备：氢氧化镍钴锰前驱体100g于去离子水中制320g/L悬浮液，以1mL/min速度滴加50mL，浓度1.00mol/L硝酸铝液，控温80℃，搅拌速度700rpm加入氨水+尿素溶液以控制摩尔比OH^-：Al³⁺=3.1：1，反应结束后，进行固液分离，去离子水抽滤冲洗至滤液pH值为7.5，在90℃条件下干燥10h，得到氢氧化镍钴锰前驱体粉末，表面包覆5.8wt%氢氧化铝，包覆层厚度约360nm；

（3）镍钴锰酸锂三元正极材料的制备：乙酸锂与表面包覆氢氧化铝的氢氧化镍钴锰前驱体1.05：1，用6mm聚四氟乙烯小球球磨混合50min，在氧气气氛下，于400℃条件下烧结12h，再700℃条件下烧结28h，破碎，得到球形镍钴锰酸锂粉末。

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