CN117430174A - 氧化物前驱体及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氧化物前驱体及其制备方法和应用。所述氧化物前驱体的化学通式为NixCoyMnzAldMeOn，其中，0<x≤0.96，0≤y≤0.96，0≤z≤0.96，0≤d≤0.15，0<e≤0.015，0.6≤n≤1.6，x+y+z+d=1，且y、z、d不同时为0，金属元素M的离子半径≥0.08nm；所述金属元素M在所述氧化物前驱体中的分布均匀度大于或等于98.5%。本发明所述的氧化物前驱体具有均匀分布的大离子半径掺杂元素M，有利于提高正极材料的结构稳定性，使锂离子电池具有优异的放电容量和循环性能。

Description

氧化物前驱体及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种氧化物前驱体及其制备方法和应用。
背景技术
目前，采用掺杂改性的层状结构锂离子正极材料具有更加优异的性能，受到广泛关注。传统的掺杂离子包括Mg2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Ti4+等，然而如Ba2+（离子半径为0.135nm）、Y3+（离子半径为0.09nm）、Ag+（离子半径为0.115nm）、Sr2+（离子半径为0.118nm）、Cs+（离子半径为0.167nm）、K+（离子半径为0.138nm）、Na+（离子半径为0.102nm）、In3+（离子半径为0.08nm）等元素离子半径较大，难以均匀掺杂在晶体相中。并且，由于用于制备掺杂改性正极材料的前驱体本身是具有一定粒径（8μm-15μm）的团聚颗粒，导致掺杂元素的扩散路径长，容易出现表层掺杂元素的浓度高于内部掺杂元素的浓度或者局部富集的现象，不利于掺杂元素在正极材料中充分发挥改性作用，从而影响锂离子电池的循环性能。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种氧化物前驱体及其制备方法和应用；所述氧化物前驱体具有均匀分布的大离子半径掺杂元素M，有利于提高正极材料的结构稳定性，使锂离子电池具有优异的放电容量和循环性能。
一种氧化物前驱体，所述氧化物前驱体的化学通式为NixCoyMnzAldMeOn，其中，0<x≤0.96，0≤y≤0.96，0≤z≤0.96，0≤d≤0.15，0<e≤0.015，0.6≤n≤1.6，x+y+z+d=1，且y、z、d不同时为0，金属元素M的离子半径≥0.08nm；
所述金属元素M在所述氧化物前驱体中的分布均匀度大于或等于98.5%。
在其中一个实施例中，所述氧化物前驱体的D50≤2μm。
在其中一个实施例中，所述氧化物前驱体中氧化镍的晶胞参数满足：2.9553Å≤a≤2.9702Å，2.9553Å≤b≤2.9702Å，7.2285Å≤c≤7.2425Å。
在其中一个实施例中，在X射线衍射图谱中，所述氧化物前驱体的(012)晶面衍射峰强与(101)晶面衍射峰强之比为1:1-2:1。
在其中一个实施例中，在X射线衍射图谱中，与标准氧化镍的(012)晶面衍射峰相比，所述氧化物前驱体的(012)晶面衍射峰向小角度偏移，且偏移量小于或等于3°。
在其中一个实施例中，金属元素M选自Ba、Y、Ag、Sr、Cs、K、Na、In、Ce、Tl、Bi、Sc、Yb、Tm、Er、Te或Pd中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述氧化物前驱体满足以下条件中的至少一个：
（1）所述氧化物前驱体的松装密度≥0.4g/cm3；
（2）所述氧化物前驱体的D10≤0.5μm；
（3）所述氧化物前驱体的D90≤10μm；
（4）所述氧化物前驱体的粒度分布跨度值≤5，粒度分布跨度值为(D90-D10)/D50。
在其中一个实施例中，Ni、Co、Mn、Al元素在所述氧化物前驱体中的总体分布均匀度大于或等于98%。
本发明所述的氧化物前驱体，不仅含有特定配比的大离子半径掺杂元素M，而且具有优异的掺杂均匀性，用于制备正极材料，一方面，可以使正极材料的主相均能受掺杂元素M的作用，均匀稳固晶体结构；另一方面，均匀分布的掺杂元素M还可以使应力分布均匀，避免局部应力集中造成晶粒开裂，从而提高循环容量保持率，使锂离子电池具有优异的放电容量和循环性能。
一种如上所述的氧化物前驱体的制备方法，包括如下步骤：
以NixCoyMnzAldMeOn，0<x≤0.96，0≤y≤0.96，0≤z≤0.96，0≤d≤0.15，0<e≤0.015，0.6≤n≤1.6，x+y+z+d=1，且y、z、d不同时为0为基准，配制混合金属盐溶液，并与沉淀剂溶液进行共沉淀反应，得到氢氧化物，所述氢氧化物的D50=0.2μm-1μm；
将所述氢氧化物进行烧结，得到所述氧化物前驱体。
在其中一个实施例中，所述共沉淀反应满足以下条件中的至少一种：
（1）所述混合金属盐溶液中金属离子与所述沉淀剂溶液中氢氧根的摩尔比为1:1-1:1.15；
（2）所述混合金属盐溶液中混合金属盐的总浓度为0.5mol/L-3mol/L；
（3）所述沉淀剂溶液中沉淀剂的浓度为0.5mol/L-6mol/L；
（4）所述沉淀剂溶液中的沉淀剂选自氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂中的至少一种；
（5）所述共沉淀反应的温度为25℃-45℃，时间为3h-10h。
在其中一个实施例中，将所述氢氧化物沉淀进行烧结的步骤满足以下条件中的至少一种：
（1）所述氢氧化物的体积为烧结反应空间体积的5%-35%；
（2）所述烧结在含氧气体中进行，所述含氧气体中的氧含量大于或等于21%，所述含氧气体的流量为1L/min-30L/min；
（3）所述烧结的温度为350℃-650℃，时间为1h-6h。
一种正极材料，由如上所述的氧化物前驱体制得，金属元素M在所述正极材料中的分布均匀度大于或等于98.5%。
在其中一个实施例中，金属元素M的摩尔量为所述正极材料中除Li、M元素之外其他金属元素摩尔量的0.01mol%-1.5mol%。
一种正极片，包括如上所述的正极材料。
一种锂离子电池，包括如上所述的正极片。
一种用电设备，包括如上所述的锂离子电池。
通过本发明所述的制备方法，不采用传统制备方法中的络合剂，而是仅加入沉淀剂，使共沉淀反应过程中快速生成均匀掺杂元素M的小粒径氢氧化物，进而在氢氧化物的烧结过程中，通过大离子半径掺杂元素M和小粒径提供短扩散途径的协同作用，能够使掺杂元素M均匀扩散，进一步提高了掺杂元素M均匀分布的效果，从而制得大离子半径掺杂元素M均匀分布的氧化物前驱体，不仅解决了传统掺杂工艺难以实现均匀掺杂大离子半径元素的问题，而且制备工艺简单、易操作，用时短、效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1提供的氧化物前驱体的SEM剖面图；
图2为对比例1提供的氧化物前驱体的SEM剖面图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更详细的描述。但是，应当理解，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式或实施例。相反地，提供这些实施方式或实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式或实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”的可选范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。
本发明提供一种氧化物前驱体，所述氧化物前驱体的化学通式为NixCoyMnzAldMeOn，其中，0<x≤0.96，0≤y≤0.96，0≤z≤0.96，0≤d≤0.15，0<e≤0.015，0.6≤n≤1.6，x+y+z+d=1，且y、z、d不同时为0，金属元素M的离子半径≥0.08nm。
在所述氧化物前驱体中选取至少10个样本区域，以任一样本区域中金属元素M的质量占元素总质量的百分数计，标准差σ1≤1.5%，定义金属元素M在所述氧化物前驱体中的分布均匀度为1-σ1，即所述金属元素M在所述氧化物前驱体中的分布均匀度大于或等于98.5%。
需要说明的是，Ni、Co、Mn、Al为主元素，金属元素M为掺杂元素，所述氧化物前驱体可以选自主元素为Ni、Co或者Ni、Mn或者Ni、Al的二元前驱体、主元素为Ni、Co、Mn或者Ni、Co、Al或者Ni、Mn、Al的三元前驱体、主元素为Ni、Co、Mn、Al的四元前驱体。
本发明所述的氧化物前驱体，不仅含有特定配比的大离子半径掺杂元素M，而且具有优异的掺杂均匀性，用于制备正极材料，一方面，可以使正极材料的主相均能受掺杂元素M的作用，均匀稳固晶体结构；另一方面，均匀分布的掺杂元素M还可以使应力分布均匀，避免局部应力集中造成晶粒开裂，从而提高循环容量保持率，使锂离子电池具有优异的放电容量和循环性能。
在一实施方式中，所述氧化物前驱体的D50≤2μm，其中，D50是指氧化物前驱体颗粒累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径，可以用于表示平均粒度。由于氧化物前驱体的平均粒度较小，能够为掺杂元素M提供较短的扩散途径，从而在大离子半径掺杂元素M和小粒径氧化物前驱体的协同作用下，进一步提高了掺杂元素M在氧化物前驱体中的分布均匀度。
在一实施方式中，所述氧化物前驱体在XRD测试中氧化镍的晶胞参数满足：2.9553Å≤a≤2.9702Å，2.9553Å≤b≤2.9702Å，7.2285Å≤c≤7.2425Å，相对于标准PDF卡片（PDF#44-1159）的R-3m空间群的氧化镍晶胞参数（a=b=2.9552Å，c=7.2275Å），所述氧化物前驱体的晶胞参数a、b、c分别独立地增大0.0001Å-0.015Å，有利于协同调控氧化物前驱体中掺杂元素M在体相中掺杂位点的均匀性，从而进一步提高掺杂元素M在正极材料中掺杂位点的均匀性，进一步优选2.9572Å≤a≤2.9632Å，2.9572Å≤b≤2.9632Å，7.2295Å≤c≤7.2355Å，a、b、c分别独立地增大0.002Å-0.008Å。
在一实施方式中，在X射线衍射图谱中，所述氧化物前驱体的(012)晶面衍射峰强与(101)晶面衍射峰强之比为1:1-2:1，即I(012)/I(101)=1.0-2.0，使氧化物前驱体具有合适的结晶程度，有利于提高正极材料的品质和性能。
在一实施方式中，在X射线衍射图谱中，与标准氧化镍的(012)晶面衍射峰相比，所述氧化物前驱体的(012)晶面衍射峰向小角度偏移，且偏移量小于或等于3°。
在一实施方式中，金属元素M包括但不限于Ba、Y、Ag、Sr、Cs、K、Na、In、Ce、Tl、Bi、Sc、Yb、Tm、Er、Te或Pd中的至少一种。
在一实施方式中，所述氧化物前驱体满足以下条件中的至少一个：
（1）所述氧化物前驱体的松装密度≥0.4g/cm3；
（2）所述氧化物前驱体的D10≤0.5μm；
（3）所述氧化物前驱体的D90≤10μm；
（4）所述氧化物前驱体的粒度分布跨度值≤5，粒度分布跨度值为(D90-D10)/D50。
通过调控氧化物前驱体的粒度分布，可以使掺杂元素M更容易扩散到正极材料体相中，同时，控制氧化物前驱体具有较合理的松装密度，使单位质量的氧化物前驱体具有合适的容积，更有利于提高正极材料的加工性能。
其中，D10是指氧化物前驱体颗粒累计粒度分布百分数达到10%时所对应的粒径；D90是指氧化物前驱体颗粒累计粒度分布百分数达到90%时所对应的粒径。
在一实施方式中，在所述氧化物前驱体中选取至少10个样本区域，以任一样本区域中Ni、Co、Mn、Al元素的质量之和占元素总质量的百分数计，标准差σ2≤2%，定义Ni、Co、Mn、Al元素在所述氧化物前驱体中的总体分布均匀度为1-σ2，即Ni、Co、Mn、Al元素在所述氧化物前驱体中的总体分布均匀度大于或等于98%。
传统的前驱体掺杂改性主要包括两种路线，一种是在高温固相法生产正极材料前，将含掺杂元素的添加剂与共沉淀法合成的前驱体以及锂源均匀混合，然后再煅烧，由于前驱体本身是具有一定粒径（8μm-15μm）的团聚颗粒，在反应阶段掺杂元素通过扩散进入正极材料体相，扩散路径长，难以实现均匀掺杂，并且，由于采用简单的机械混合，掺杂元素在前驱体中难以达到均匀分布，同样难以实现均匀掺杂；另一种是在共沉淀前驱体制备过程中，调整各种条件参数，让掺杂元素掺杂进共沉淀前驱体中，由于需要调整的条件参数众多且相互影响，难以生产出一致性的掺杂前驱体，并且该方案切换掺杂元素及工艺都需要重新进行调整，不具有普适性，大大提高了生产难度。
基于此，本发明提供一种如上所述的氧化物前驱体的制备方法，包括如下步骤：
S1，以NixCoyMnzAldMeOn，0<x≤0.96，0≤y≤0.96，0≤z≤0.96，0≤d≤0.15，0<e≤0.015，0.6≤n≤1.6，x+y+z+d=1，且y、z、d不同时为0为基准，配制混合金属盐溶液，并与沉淀剂溶液进行共沉淀反应，得到氢氧化物，所述氢氧化物的D50=0.2μm-1μm；
S2，将所述氢氧化物进行烧结，得到所述氧化物前驱体。
步骤S1中，不采用传统制备方法中的络合剂，通过仅加入沉淀剂，使共沉淀反应过程中快速生成特定小粒径的氢氧化物，有利于保证各元素的均匀性，尤其可以使金属元素M掺杂均匀。
在一实施方式中，所述共沉淀反应满足以下条件中的至少一种：
（1）所述混合金属盐溶液中金属离子与所述沉淀剂溶液中氢氧根的摩尔比为1:1-1:1.15；
（2）所述混合金属盐溶液中混合金属盐的总浓度为0.5mol/L-3mol/L；
（3）所述沉淀剂溶液中沉淀剂的浓度为0.5mol/L-6mol/L；
（4）所述沉淀剂溶液中的沉淀剂选自氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂中的至少一种；
（5）所述共沉淀反应的温度为25℃-45℃，时间为3h-10h。
本发明所述的制备方法中共沉淀反应的温度和时间较短，条件更温和，在确保氢氧化物具有一定粒径的情况下可以缩短加工成本，并且能够保证各元素的均匀性。
在一实施方式中，所述共沉淀反应的具体方式优选为：将混合金属盐溶液与沉淀剂溶液并流送入反应装置中。
可以理解的是，所述共沉淀反应完成后，还包括陈化、洗涤、干燥等常规处理方式，本发明对此不做限制。
步骤S2中，在氢氧化物的烧结过程中，通过大离子半径掺杂元素M和小粒径提供短扩散途径的协同作用，使掺杂元素M扩散均匀，进一步提高了掺杂元素M均匀分布的效果，从而制得大离子半径掺杂元素M均匀分布的氧化物前驱体。
在一实施方式中，将所述氢氧化物沉淀进行烧结的步骤满足以下条件中的至少一种：
（1）所述氢氧化物的体积为烧结反应空间体积的5%-35%；
（2）所述烧结在含氧气体中进行，所述含氧气体中的氧含量大于或等于21%，所述含氧气体的流量为1L/min-30L/min；
（3）所述烧结的温度为350℃-650℃，时间为1h-6h。
其中，所述氢氧化物的体积在烧结反应空间体积中的占比即为反应物料的填充率。
通过调控烧结的温度、时间、反应物料的填充率、反应气体及流量，不仅能够保证掺杂元素M均匀扩散，而且可以使氧化物前驱体具有一定的粒度分布、松装密度和结晶性，此外还可以降低烧结成本，有利于工业化生产。
可以理解的是，本发明所述制备方法的具体工艺包括但不限于间歇工艺和连续工艺，本发明对此不作限制。
因此，本发明所述的制备方法不仅解决了传统掺杂工艺难以实现均匀掺杂大离子半径元素的问题，而且制备工艺简单、易操作，用时短、效率高。
本发明提供一种正极材料，由如上所述的氧化物前驱体制得，在所述正极材料中选取至少10个样本区域，以任一样本区域中金属元素M的质量占元素总质量的百分数计，标准差σ3≤1.5%，定义金属元素M在所述正极材料中的分布均匀度为1-σ3，即金属元素M在所述正极材料中的分布均匀度大于或等于98.5%。
本发明所述的正极材料不仅具有均匀稳固晶体结构，而且材料内部应力分布均匀，在充放电过程中不易产生晶粒开裂等不良现象，有利于提高循环容量保持率，使锂离子电池具有优异的放电容量和循环性能。
需要说明的是，金属元素M在掺杂过程中可以占据锂离子位点，也可以占据过渡金属离子位点，还可以同时占据以上两种位点，形成混合掺杂位点，本发明对此不做限定。
在一实施方式中，金属元素M的摩尔量为所述正极材料中除Li、M元素之外其他金属元素摩尔量的0.01mol%-1.5mol%。
需要说明的是，本发明对于正极材料的制备方法不作限制，可以采用常规工艺进行制备，例如：将本发明所述的氧化物前驱体与锂源按照1:(1-1.5)的摩尔比充分混合得到混合物，然后将混合物在氧气或空气气氛下经650℃-1000℃的高温煅烧得到正极材料，其中，补充金属元素M在制备过程中的微量损耗，还可以在混合物中补充加入含金属元素M的添加剂，氧化物前驱体与含金属元素M的添加剂的摩尔比为1:(0.0001-0.05)。
本发明提供一种正极片，包括如上所述的正极材料。
具体地，正极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极膜层，正极膜层包括本发明所述的正极材料。
在一实施方式中，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料形成在高分子材料基材上而形成。可选地，金属材料包括但不限定于铝、铝金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金中的一种或多种。可选地，高分子材料基材包括但不限定于聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)及聚乙烯(PE)中的一种或多种。
在一实施方式中，正极膜层主要由本发明所述的正极材料、粘结剂和导电剂组成。可选地，导电剂包括但不限于炭黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种，其中，炭黑包括超导碳、乙炔黑或者科琴黑。
需要说明的是，本发明对于正极片的制备方法不作限制，可以采用常规工艺进行制备，例如：将正极材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极片。可选地，溶剂包括但不限于N-甲基吡咯烷酮。
本发明提供一种锂离子电池，包括如上所述的正极片。
所述锂离子电池主要由正极片、负极片、隔膜和电解液构成，其中，负极片、隔膜和电解液可采用任意常规的市售负极片（或负极材料）、隔膜和电解液，本发明对此不作限制。
本发明提供还提供一种用电设备，包括如上所述的锂离子电池。
可以理解的是，上述用电设置包括任意的使用上述锂离子电池的设备，例如电动车、电动工具、电子产品、储能系统以及办公设备等，但不限于此。
以下，将通过以下具体实施例对所述氧化物前驱体及其制备方法和应用做进一步的说明。但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
将镍、钴、锰的乙酸盐以及氯化锶按金属元素摩尔比Ni:Co:Mn:Sr=8:1:1:0.01配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液，并与10mol/L的氢氧化钠水溶液同时并流到反应釜内，于25℃恒温搅拌进行共沉淀反应8h，将反应产出的氢氧化物沉淀物经过滤、洗涤、干燥筛分后装入匣钵，放入气氛炉中进行烧结，反应气体为流量为5L/min的纯氧气体，氢氧化物在炉膛中的填充率为20%，烧结条件为350℃下保温6h，最终得到镍钴锰摩尔比为8:1:1的锶掺杂的氧化物前驱体，经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.001O1.001。
将该实施例制得的氧化物前驱体与单水氢氧化锂按照主元素金属摩尔量与锂摩尔量1:1.01的比例，在高速混合机中以500rpm进行充分混合30min，得到混合物。将混合物在氧气气氛箱式炉中进行高温煅烧，煅烧条件为800℃下保温16h，随后自然降温至室温，经过破碎、过筛得到正极材料。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，镍、钴、锰的乙酸盐以及氯化锶按金属元素摩尔比Ni:Co:Mn:Sr=8:1:1:0.02配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.002O1.002。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，镍、钴、锰的乙酸盐以及氯化锶按金属元素摩尔比Ni:Co:Mn:Sr=8:1:1:0.05配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.005O1.005。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于，镍、钴、锰的乙酸盐以及氯化锶按金属元素摩尔比Ni:Co:Mn:Sr=6:1:3:0.02配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.6Co0.1Mn0.3Sr0.002O1.002。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于，镍、钴、铝的乙酸盐以及氯化锶按金属元素摩尔比Ni:Co:Al:Sr=8:1:1:0.02配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Al0.1Sr0.002O1.002。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于，镍、钴、锰的乙酸盐以及氯化钇按金属元素摩尔比Ni:Co:Mn:Y=8:1:1:0.02配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Y0.002O1.003。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于，镍、钴、锰的乙酸盐以及氯化钡按金属元素摩尔比Ni:Co:Mn:Ba=8:1:1:0.02配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Ba0.002O1.002。
实施例8
实施例8与实施例1的区别在于，镍、钴、锰的乙酸盐以及氯化铈按金属元素摩尔比Ni:Co:Mn:Ce=8:1:1:0.02配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Ce0.002O1.004。
实施例9
实施例9与实施例2的区别在于，共沉淀反应的温度为35℃。
实施例10
实施例10与实施例2的区别在于，共沉淀反应的温度为45℃。
实施例11
实施例11与实施例2的区别在于，共沉淀反应的时间为3h。
实施例12
实施例12与实施例2的区别在于，共沉淀反应的时间为5h。
实施例13
实施例13与实施例2的区别在于，共沉淀反应的时间为10h。
实施例14
实施例14与实施例2的区别在于，烧结温度为250℃。
实施例15
实施例15与实施例2的区别在于，烧结温度为550℃。
实施例16
实施例16与实施例2的区别在于，烧结时间为2h。
实施例17
实施例17与实施例2的区别在于，烧结时间为4h。
实施例18
实施例18与实施例2的区别在于，烧结时间为8h。
实施例19
实施例19与实施例2的区别在于，烧结的反应气体为含氧量为21%的空气。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.002O0.6。
实施例20
实施例20与实施例2的区别在于，烧结的反应气体为含氧量为50%的空气。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.002O0.8。
实施例21
实施例21与实施例2的区别在于，纯氧的为流量为1L/min。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.002O0.9。
实施例22
实施例22与实施例2的区别在于，纯氧的为流量为30L/min。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.002O1.6。
实施例23
实施例23与实施例2的区别在于，氢氧化物在炉膛中的填充率为5%。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.002O0.95。
实施例24
实施例24与实施例2的区别在于，氢氧化物在炉膛中的填充率为35%。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.002O1.2。
实施例25
实施例25与实施例1的区别在于，镍、钴的乙酸盐以及氯化钾按金属元素摩尔比Ni:Co:K=0.04:0.96:0.015配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.04Co0.96K0.015O1.0075。
实施例26
实施例26与实施例1的区别在于，镍、锰的乙酸盐以及氯化铯按金属元素摩尔比Ni:Mn:Cs=0.04:0.96:0.015配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.04Mn0.96Cs0.015O1.0075。
实施例27
实施例27与实施例1的区别在于，镍、锰、铝的乙酸盐以及氯化铷按金属元素摩尔比Ni:Mn:Al:Rb=0.5:0.35:0.15:0.01配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.5Mn0.35Al0.15Rb0.01O1.005。
实施例28
实施例28与实施例1的区别在于，镍、钴、锰、铝的乙酸盐以及氯化锶按金属元素摩尔比Ni:Co:Mn:Al:Sr=0.96:0.02:0.01:0.01:0.001配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.96Co0.02Mn0.01Al0.01Sr0.001O1.001。
对比例1
按摩尔比8:1:1配制Ni、Co、Mn混合盐溶液，得到溶液A，浓度为2mol/L；按摩尔比8:1:1:0.02配制Ni、Co、Mn、Sr混合盐溶液，得到溶液B，浓度为2mol/L；将溶液A、氨水络合剂、氢氧化钠沉淀剂同时并流到反应釜内，在加热和搅拌的条件下控制反应过程pH值，共沉淀生成前驱体C，再将溶液B、氨水络合剂、氢氧化钠沉淀剂同时并流到反应釜内，在加热和搅拌的条件下控制反应过程pH值，使前驱体C颗粒继续长大，达到目标粒径后经过滤、洗涤、干燥、筛分得到锶掺杂的氧化物前驱体，经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.001O1.002。
将该对比例制得的氧化物前驱体与单水氢氧化锂按照主元素金属摩尔量与锂摩尔量1:1.01的比例，在高速混合机中以500rpm进行充分混合30min，得到混合物。将混合物在氧气气氛箱式炉中进行高温煅烧，煅烧条件为800℃下保温16h，随后自然降温至室温，经过破碎、过筛得到正极材料。
对比例2
按摩尔比8:1:1比例配制Ni、Co、Mn混合盐溶液，得到溶液A，浓度为2mol/L；将部分溶液A、氨水络合剂、氢氧化钠同时并流到反应釜内，在加热和搅拌的条件下控制反应过程pH值，共沉淀生成前驱体C，将剩余溶液A、氨水络合剂、氢氧化钠沉淀剂同时并流到反应釜内，在加热和搅拌的条件下控制反应过程pH值，前驱体C颗粒继续长大，达到目标粒径后经过滤、洗涤、干燥、筛分得到三元氧化物前驱体，经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1O1。
将该对比例制得的氧化物前驱体、单水氢氧化锂以及氯化锶按照摩尔量1:1.01:0.001的比例，在高速混合机中以500rpm进行充分混合30min，得到混合物。将混合物在氧气气氛箱式炉中进行高温煅烧，煅烧条件为800℃下保温16h，随后自然降温至室温，经过破碎、过筛得到正极材料。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于，镍、锰、铝的乙酸盐以及氯化锶按金属元素摩尔比Ni:Mn:Al:Sr=7:1:2:0.01配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.7Mn0.1Al0.2Sr0.001O1.001。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在于，将镍、钴、锰的乙酸盐以及氯化锶按金属元素摩尔比Ni:Co:Mn:Sr=8:1:1:0.2配制成总元素浓度为2mol/L的水溶液。
经电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES/AES)测试可知，该氧化物前驱体的化学通式为Ni0.8Co0.1Mn0.1Sr0.02O1.02。
将实施例1至实施例28和对比例1至对比例4制得的氧化物前驱体进行测试，结果如图1至图2以及表1至表3所示。
表1
表2
表3
将实施例1至实施例28和对比例1至对比例4制得的正极材料进行测试，结果如表4所示。
表4
应用例
将实施例1至实施例28和对比例1至对比例4制得的正极材料分别制备纽扣型半电池，纽扣型半电池通过以下步骤的方法制备得到：
将导电炭黑SP(粒径40nm)：PVDF(分子量90万)＝90%:5%:5%在n-甲基-1,2-吡吡烷酮溶剂(NMP)中溶解，在干燥的房间(露点温度为-45℃，房间大小为15m2)中搅拌得到均匀的正极浆料，将阴极料浆涂覆在铝箔集流器(厚度为12μm，纯度为99.5%)上，裁切成直径12mm的平板，形成质量载荷为8.5±0.15mg/cm2的正极电极片，以直径11mm锂金属圆片(厚度0.3mm，纯度99.9%)为对电极以及1mol/L的LiPF6碳酸乙酯/碳酸二乙烯(EC/DEC，体积1:1，H2O<10ppm)为电解液，在充氩气的手套箱中组装电池(水和氧含量均小于0.1ppm)，组装成2032型纽扣型半电池。
对组装的电池进行以下性能测试，测试结果如表5所示。
（1）循环性能测试：以1C对电池进行充电，1C使电池放电，在截止电流为0.05C，环境温度25℃±2℃下，对电池进行充放电循环，电压范围为2.8V-4.25V，循环100周后计算电池的容量保持率，容量保持率为第100周放电容量与第1周放电容量比值。
（2）放电容量：按0.2C进行充放电测试克容量，测试电压范围为2.8V-4.25V。
表5
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种氧化物前驱体，其特征在于，所述氧化物前驱体的化学通式为NixCoyMnzAldMeOn，其中，0<x≤0.96，0≤y≤0.96，0≤z≤0.96，0≤d≤0.15，0<e≤0.015，0.6≤n≤1.6，x+y+z+d=1，且y、z、d不同时为0，金属元素M的离子半径≥0.08nm；
所述金属元素M在所述氧化物前驱体中的分布均匀度大于或等于98.5%。
2.根据权利要求1所述的氧化物前驱体，其特征在于，所述氧化物前驱体的D50≤2μm。
3.根据权利要求1所述的氧化物前驱体，其特征在于，所述氧化物前驱体中氧化镍的晶胞参数满足：2.9553Å≤a≤2.9702Å，2.9553Å≤b≤2.9702Å，7.2285Å≤c≤7.2425Å。
4.根据权利要求1所述的氧化物前驱体，其特征在于，在X射线衍射图谱中，所述氧化物前驱体的(012)晶面衍射峰强与(101)晶面衍射峰强之比为1:1-2:1。
5.根据权利要求1所述的氧化物前驱体，其特征在于，在X射线衍射图谱中，与标准氧化镍的(012)晶面衍射峰相比，所述氧化物前驱体的(012)晶面衍射峰向小角度偏移，且偏移量小于或等于3°。
6.根据权利要求1所述的氧化物前驱体，其特征在于，金属元素M选自Ca、Sn、Cd、Ba、Y、Ag、Sr、Cs、K、Na、In、Ce、Tl、Bi、Sc、Yb、Tm、Er、Te或Pd中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的氧化物前驱体，其特征在于，所述氧化物前驱体满足以下条件中的至少一个：
（1）所述氧化物前驱体的松装密度≥0.4g/cm3；
（2）所述氧化物前驱体的D10≤0.5μm；
（3）所述氧化物前驱体的D90≤10μm；
（4）所述氧化物前驱体的粒度分布跨度值≤5，粒度分布跨度值为(D90-D10)/D50。
8.根据权利要求1所述的氧化物前驱体，其特征在于，Ni、Co、Mn、Al元素在所述氧化物前驱体中的总体分布均匀度大于或等于98%。
9.一种如权利要求1至权利要求8任一项所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
以NixCoyMnzAldMeOn，0<x≤0.96，0≤y≤0.96，0≤z≤0.96，0≤d≤0.15，0<e≤0.015，0.6≤n≤1.6，x+y+z+d=1，且y、z、d不同时为0为基准，配制混合金属盐溶液，并与沉淀剂溶液进行共沉淀反应，得到氢氧化物，所述氢氧化物的D50=0.2μm-1μm；
将所述氢氧化物进行烧结，得到所述氧化物前驱体。
10.根据权利要求9所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应满足以下条件中的至少一种：
（1）所述混合金属盐溶液中金属离子与所述沉淀剂溶液中氢氧根的摩尔比为1:1-1:1.15；
（2）所述混合金属盐溶液中混合金属盐的总浓度为0.5mol/L-3mol/L；
（3）所述沉淀剂溶液中沉淀剂的浓度为0.5mol/L-6mol/L；
（4）所述沉淀剂溶液中的沉淀剂选自氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂中的至少一种；
（5）所述共沉淀反应的温度为25℃-45℃，时间为3h-10h。
11.根据权利要求9所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，将所述氢氧化物沉淀进行烧结的步骤满足以下条件中的至少一种：
（1）所述氢氧化物的体积为烧结反应空间体积的5%-35%；
（2）所述烧结在含氧气体中进行，所述含氧气体中的氧含量大于或等于21%，所述含氧气体的流量为1L/min-30L/min；
（3）所述烧结的温度为350℃-650℃，时间为1h-6h。
12.一种正极材料，其特征在于，由如权利要求1至权利要求8任一项所述的氧化物前驱体制得，金属元素M在所述正极材料中的分布均匀度大于或等于98.5%。
13.根据权利要求12所述的正极材料，其特征在于，金属元素M的摩尔量为所述正极材料中除Li、M元素之外其他金属元素摩尔量的0.01mol%-1.5mol%。
14.一种正极片，其特征在于，包括权利要求12或权利要求13所述的正极材料。
15.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求14所述的正极片。
16.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求15所述的锂离子电池。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105047906A (zh) * 2015-08-21 2015-11-11 湖南杉杉新材料有限公司 锂钴复合氧化物正极材料及其制备方法
CN112164790A (zh) * 2020-08-27 2021-01-01 荆门市格林美新材料有限公司 包覆型锂电池用前驱体、锂电池正极材料及其制备方法
US20210351404A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-11 Battelle Memorial Institute Cost effective synthesis of oxide materials for lithium ion batteries
CN114920304A (zh) * 2016-04-29 2022-08-19 株式会社Lg 化学 复合过渡金属氧化物系前体、正极活性物质及其制造方法
CN115548333A (zh) * 2022-10-24 2022-12-30 宁波容百新能源科技股份有限公司 一种高容量高镍三元正极材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105047906A (zh) * 2015-08-21 2015-11-11 湖南杉杉新材料有限公司 锂钴复合氧化物正极材料及其制备方法
CN114920304A (zh) * 2016-04-29 2022-08-19 株式会社Lg 化学 复合过渡金属氧化物系前体、正极活性物质及其制造方法
US20210351404A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-11 Battelle Memorial Institute Cost effective synthesis of oxide materials for lithium ion batteries
CN112164790A (zh) * 2020-08-27 2021-01-01 荆门市格林美新材料有限公司 包覆型锂电池用前驱体、锂电池正极材料及其制备方法
CN115548333A (zh) * 2022-10-24 2022-12-30 宁波容百新能源科技股份有限公司 一种高容量高镍三元正极材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘兴泉, 钟辉, 唐毅, 李淑华, 林晓静, 何泽珍: "锂离子蓄电池正极材料LiMn_(2-x-y-z)Tl_xAl_yM_zO_4(M=Co、Cr、Ni)的合成及电化学性能研究", 无机化学学报, vol. 19, no. 05, 1 May 2003 (2003-05-01), pages 467 - 472 *
卢赟等: "《锂离子电池层状富锂正极材料》", vol. 1, 30 April 2020, 北京理工大学出版社, pages: 110 *
陈明峰等: "高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成与改性", 青岛科技大学学报(自然科学版), vol. 41, no. 05, 15 October 2020 (2020-10-15), pages 41 - 46 *

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