權(quán)利要求書： 1.一種防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)向反應(yīng)釜中加入體積比為(40?60)：(3?4)：(0.1?0.2)的純水、氨水和液堿溶液，配制成反應(yīng)底液，升溫并開啟反應(yīng)釜攪拌，攪拌速率設(shè)置為50?100rpm，進(jìn)行初步反應(yīng)；

(2)當(dāng)反應(yīng)釜中底液的溫度升至40?60℃時，將攪拌速率調(diào)至150?350rpm，向反應(yīng)釜中加入濃度為80?120g/L、鎳鈷元素的摩爾比為(80?95)：(5?20)的鎳鈷二元液、以及質(zhì)量濃度為25?35％的液堿溶液和質(zhì)量濃度為15?20％的氨水溶液，進(jìn)行反應(yīng)；

(3)當(dāng)反應(yīng)體系中的產(chǎn)物顆粒的D50達(dá)到7?9μm時，開始溢流；當(dāng)顆粒D50達(dá)到10?13μm時，開始濃密；當(dāng)顆粒D50達(dá)到目標(biāo)粒徑15?20μm時停止進(jìn)料，結(jié)束反應(yīng)；

(4)將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后處理，得到防止球開裂的高鎳二元前驅(qū)體成品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中所述液堿溶液的質(zhì)量濃度為25?35％；配制的反應(yīng)底液的pH為10.5?12。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中鎳鈷二元液、液堿、氨水溶液的加入速度之比為(3?5)：(1?2)：(0.3?

0.7)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中的后處理包括洗滌除雜、脫水、烘干、混批、篩分、除鐵后包裝。

5.一種權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體的制備方法制備得到的高鎳二元前驅(qū)體。

6.一種權(quán)利要求5所述的高鎳二元前驅(qū)體在鋰離子電池正極材料中的應(yīng)用。

說明書： 一種防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于正極材料前驅(qū)體制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用。背景技術(shù)[0002] 前驅(qū)體是制備正極材料的主要原材料，其指標(biāo)優(yōu)劣決定了鋰電池最終的性能，相對于鎳鈷錳三元材料，鎳鈷鋁三元材料在容量、循環(huán)性能方面更具優(yōu)勢。在制備高鎳二元大顆粒(D50:15?20μm)前驅(qū)體時，由于合成工藝相對復(fù)雜，條件不匹配，二次顆粒表面經(jīng)常出現(xiàn)開裂，影響產(chǎn)品品質(zhì)，而且隨著合成時間的延長，裂紋的程度會更加嚴(yán)重，這種前驅(qū)體制備的正極材料，其電池循環(huán)性能衰減明顯。發(fā)明內(nèi)容[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用，具體包括以下內(nèi)容：[0004] 一種防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體的制備方法，包括以下步驟：[0005] (1)向反應(yīng)釜中加入體積比為(40?60)：(3?4)：(0.1?0.2)的純水、氨水和液堿溶液，配制成反應(yīng)底液，升溫并開啟反應(yīng)釜攪拌，攪拌速率設(shè)置為50?100rpm，進(jìn)行初步反應(yīng)；具體純水、氨水和液堿溶液的體積比可以是(40：3：0.1)、(40：3.8：0.2)、(45：4：0.1)、(60：

3

3：0.15)、(50：3.5：0.18)等，例如純水、氨水和液堿溶液的添加量可以分別是：4?6m純水、

300?400L氨水和10?20L液堿溶液；攪拌速率可以是50rpm、60rpm、70rpm、100rpm等。

[0006] (2)當(dāng)反應(yīng)釜中底液的溫度升至40?60℃時，將攪拌速率調(diào)至150?350rpm，向反應(yīng)釜中加入濃度為80?120g/L、鎳鈷元素的摩爾比為(17?19)：(1?3)的鎳鈷二元液、以及質(zhì)量濃度為25?35％的液堿溶液和質(zhì)量濃度為15?20％的氨水溶液，進(jìn)行反應(yīng)；具體反應(yīng)溫度可以是40℃、45℃、50℃、60℃；攪拌速率可以是150rpm、200rpm、280rpm、300rpm、350rpm等；鎳鈷二元液的濃度可以是80g/L、90g/L、100g/L、110g/L、120g/L等，鎳鈷元素的摩爾比可以為17：3、17.5：2.5、18：2、18.5：1.5、19：1等；液堿質(zhì)量濃度可以為25％、30％、35％等；氨水質(zhì)量濃度可以為15％、18％、19％、20％等。

[0007] (3)當(dāng)反應(yīng)體系中的產(chǎn)物顆粒的D50達(dá)到7?9μm時，開始溢流；當(dāng)顆粒D50達(dá)到10?13μm時，開始濃密；當(dāng)顆粒D50達(dá)到目標(biāo)粒徑15?20μm時停止進(jìn)料，結(jié)束反應(yīng)；[0008] (4)將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行后處理，得到防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體成品。[0009] 具體的，所述步驟(1)中所述液堿溶液的質(zhì)量濃度為25?35％；配制的反應(yīng)底液的pH為10.5?12，具體pH值為10.5、11、11.5、或12等。[0010] 具體的，所述步驟(2)中鎳鈷二元液、液堿、氨水溶液的加入速度之比為(3?5)：(1?2)：(0.3?0.7)，例如鎳鈷二元液、液堿、氨水溶液的加入速度可以分別為300?500L/h、100?

200L/h、30?70L/h。

[0011] 具體的，所述步驟(4)中的后處理包括洗滌除雜、脫水、烘干、混批、篩分、除鐵后包裝。[0012] 一種采用本發(fā)明公開的防止顆粒開裂的高鎳二元前驅(qū)體的制備方法制備得到的高鎳二元前驅(qū)體。[0013] 一種本發(fā)明制備的高鎳二元前驅(qū)體在鋰離子電池正極材料中的應(yīng)用。[0014] 本發(fā)明的有益效果：[0015] 1、通過工藝上調(diào)節(jié)控制顆粒的生長方式和生長速度，防止顆粒不密實(shí)或反應(yīng)時間過長導(dǎo)致球開裂；[0016] 2、通過控制反應(yīng)過程中的攪拌強(qiáng)度在適合的范圍，既可以防止攪拌強(qiáng)度過大導(dǎo)致球開裂，又可以防止攪拌強(qiáng)度過小球形度不好。附圖說明[0017] 圖1為本發(fā)明公開的制備方法的流程圖；[0018] 圖2為本發(fā)明對比例所制備的高鎳二元前驅(qū)體的SEM圖；[0019] 圖3為本發(fā)明對比例所制備的高鎳二元前驅(qū)體的SEM圖；[0020] 圖4為采用本發(fā)明所公開的方法所制備的高鎳二元前驅(qū)體的SEM圖；[0021] 圖5為采用本發(fā)明所公開的方法所制備的高鎳二元前驅(qū)體的SEM圖。具體實(shí)施方式[0022] 下面結(jié)合附圖1?5和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。下面所示的實(shí)施例不對權(quán)利要求所記載的發(fā)明內(nèi)容起任何限定作用。另外，下面實(shí)施例所表示的構(gòu)成的全部內(nèi)容不限于作為權(quán)利要求所記載的發(fā)明的解決方案所必需的。[0023] 實(shí)施例1[0024] (1)分別配制濃度80g/L、鎳鈷摩爾百分比為90:10的二元液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的液堿溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16％的氨水溶液；[0025] (2)向6m3反應(yīng)釜中加入4.0m3純水，350L質(zhì)量分?jǐn)?shù)16％氨水溶液，15L質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％液堿，配成pH為11.0、氨濃度為8.5g/L的底液，升溫至45℃；[0026] (3)通過質(zhì)量流量計(jì)分別將配制好的鎳鈷二元液、液堿和氨水溶液以400L/h、143L/h、51L/h并流加入反應(yīng)釜，攪拌速率250rpm，溫度45℃，顆粒成核并長大至D50為7?8μm開始溢流，10μm時關(guān)閉溢流開始濃密；

[0027] (4)當(dāng)顆粒D50達(dá)到15.0μm時，停止進(jìn)料，將物料排入陳化槽；[0028] (5)將物料洗滌除雜、脫水、烘干、混批、篩分、除鐵后包裝成成品。[0029] 實(shí)施例2：[0030] (1)分別配制濃度100g/L、鎳鈷摩爾百分比為92:8的二元液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)32％的液堿溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)18％的氨水溶液；[0031] (2)向6m3反應(yīng)釜中加入4m3純水，300L質(zhì)量分?jǐn)?shù)18％氨水溶液，15L質(zhì)量分?jǐn)?shù)32％液堿，配成pH為11.3、氨濃度為8.0g/L的底液，升溫至55℃；[0032] (3)通過質(zhì)量流量計(jì)分別將配制好的鎳鈷二元液、液堿和氨水溶液以300L/h、108L/h、26L/h并流加入反應(yīng)釜，攪拌速率200rpm，溫度55℃，顆粒成核并長大至D50為8?9μm開始溢流，12μm時關(guān)閉溢流開始濃密；

[0033] (4)當(dāng)顆粒D50達(dá)到18μm時，停止進(jìn)料，將物料排入陳化槽；[0034] (5)將物料洗滌除雜、脫水、烘干、混批、篩分、除鐵后包裝成成品。[0035] 實(shí)施例3：[0036] (1)分別配制濃度120g/L、鎳鈷摩爾百分比為94:6的二元液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)28％的液堿溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)17％的氨水溶液；[0037] (2)向6m3反應(yīng)釜中加入4m3純水，375L質(zhì)量分?jǐn)?shù)17％氨水溶液，15L質(zhì)量分?jǐn)?shù)28％液堿，配成pH為10.9、氨濃度為8.0g/L的底液，升溫至65℃；[0038] (3)通過質(zhì)量流量計(jì)分別將配制好的鎳鈷二元液、液堿和氨水溶液以500L/h、180L/h、68L/h并流加入反應(yīng)釜，攪拌速率180rpm，溫度65℃，顆粒成核并長大至D50為8?9μm開始溢流，13μm時關(guān)閉溢流開始濃密；

[0039] (4)當(dāng)顆粒D50達(dá)到16μm時，停止進(jìn)料，將物料排入陳化槽；[0040] (5)將物料洗滌除雜、脫水、烘干、混批、篩分、除鐵后包裝成成品。[0041] 對比例1[0042] (1)分別配制濃度80g/L、鎳鈷摩爾百分比為85:15的二元液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％的液堿溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)18％的氨水溶液；[0043] (2)向6m3反應(yīng)釜中加入4m3純水，350L質(zhì)量分?jǐn)?shù)18％氨水溶液，18L質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％液堿，配成pH為11.3、氨濃度為9.0g/L的底液，升溫至55℃；[0044] (3)通過質(zhì)量流量計(jì)分別將配制好的鎳鈷二元液、液堿和氨水溶液以300L/h、105L/h、30L/h并流加入反應(yīng)釜，攪拌速率300rpm，溫度55℃，顆粒成核并長大至5?7μm時開始濃密；

[0045] (4)當(dāng)顆粒D50達(dá)到15μm時，停止進(jìn)料，將物料排入陳化槽；[0046] (5)將物料洗滌除雜、脫水、烘干、混批、篩分、除鐵后包裝成成品。[0047] 對本發(fā)明實(shí)施例和對比例1制備得到的高鎳二元前驅(qū)體成品進(jìn)行SEM觀察，結(jié)果如圖4?5所示，圖2?3為采用現(xiàn)有技術(shù)的方法制備得到的高鎳二元前驅(qū)體的SEM照片，可以看出，本發(fā)明公開的方法制備的球體顆粒表面規(guī)整、光滑且沒有裂紋，相較于現(xiàn)有技術(shù)方法制備的球體顆粒更不易開裂。[0048] 采用本發(fā)明公開的防止球開裂的高鎳二元前驅(qū)體的制備方法制備得到的高鎳二元前驅(qū)體可以應(yīng)用于鋰離子電池正極材料的制備之中，采用本發(fā)明制備的不易開裂的高鎳二元前驅(qū)體制備得到的鋰離子電池具有更好的循環(huán)性能，使用壽命更長。本發(fā)明制備的顆粒不易開裂的高鎳二元前驅(qū)體制備得到的鋰離子電池正極材料循環(huán)條件下更穩(wěn)定，有效降低了電池的不可逆衰減，電池容量保持率更高，循環(huán)性能更好，使用壽命更長。[0049] 對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。