1.一种大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)晶核制备;以镍的无机盐或有机盐与钴的无机盐或有机盐,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与锰的无机盐或有机盐,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与铝的无机盐或有机盐为原料,采用微控共沉淀法,制备分散性良好、片状的晶核,所述晶核中90%以上晶片尺寸不小于2μm,且90%以上晶片之间的间距不小于2μm;
2)前驱体制备;以步骤1)中制备的晶核为底料,将其与步骤1)中制备晶核所采用的相同原料一起进行共沉淀反应,控制晶片厚度方向上的生长,得到(010)晶面面积大的氢氧化物前驱体,所述前驱体中90%以上一次颗粒尺寸不小于3μm,且90%以上一次颗粒(010)晶面的长度、宽度尺寸均不小于2μm;
3)正极材料制备;采用步骤2)中制备的前驱体与含锂化合物、或含锂化合物与锰的无机盐或有机盐、或含锂化合物与铝的无机盐或有机盐进行混合,煅烧得到镍钴锰/铝层状正极材料;
所述步骤1)和3)中,当锰的无机盐或有机盐溶液、铝的无机盐或有机盐溶液在步骤1)中加入时,则在步骤3)中不加入,若在步骤3)中加入时,则在步骤1)中不加入;
所述步骤1)中微控共沉淀法的操作过程为:在惰性气体气氛下,将镍的无机盐或有机盐与钴的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与锰的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与铝的无机盐或有机盐溶液和沉淀剂、络合剂,分别以0.05–1.0ml/min的速度逐滴加入到含有底水的反应釜中,控制反应釜中的pH值为8.0‑10.0,反应釜中氨浓度为2.0‑7.0mol/L,在 40℃‑60℃的温度下,反应1‑5小时得到晶核。
2.根据权利要求1所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特2
征在于,所述前驱体中90%以上一次颗粒(010)晶面面积不小于6μm。
3.根据权利要求1所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述微控共沉淀法的操作过程中,控制反应釜中的pH值为10.0。
4.根据权利要求1所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述微控共沉淀法的操作过程中,控制反应釜中氨浓度为3.0‑4.0mol/L。
5.根据权利要求1所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述微控共沉淀法的操作过程中,所述镍的无机盐或有机盐与钴的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与锰的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与铝的无机盐或有机盐溶液的滴加速度为0.3–
0.5ml/min。
6.根据权利要求1所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中共沉淀反应操作过程为:向反应釜中滴加镍的无机盐或有机盐与钴的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与锰的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与铝的无机盐或有机盐溶液和沉淀剂、络合剂,其中镍的无机盐或有机盐与钴的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与锰的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与铝的无机盐或有机盐溶液及沉淀剂的滴加速度为3.0‑5.0ml/min,控制反应釜中的pH值为10.5‑12.0,反应釜中氨浓度为
0.1‑1.0mol/L,在40℃‑60℃温度下,反应30‑60小时,得到氢氧化物浆料,将氢氧化物浆料进行洗涤和干燥得到前驱体。
7.根据权利要求6所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述共沉淀反应操作过程中,控制反应釜中的pH值为11.2。
8.根据权利要求6所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述共沉淀反应操作过程中,控制反应釜中氨浓度为0.3‑0.4mol/L。
9.根据权利要求1或6所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍的无机盐或有机盐与钴的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与锰的无机盐或有机盐溶液,或镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐与铝的无机盐或有机盐溶液的摩尔浓度为1.0‑3.0mol/L,沉淀剂的摩尔浓度2.0‑
6.0mol/L,络合剂的摩尔浓度5.0‑15.0mol/L。
10.根据权利要求1或6所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述沉淀剂为NaOH溶液,所述络合剂为氨水溶液,所述底水为含有氨水的溶液。
11.根据权利要求1所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述层状正极材料中90%以上一次颗粒尺寸不小于3μm,且90%以上一次颗粒(010)晶面的长度、宽度尺寸均不小于2μm。
12.根据权利要求11所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其2
特征在于,所述层状正极材料中90%以上一次颗粒(010)晶面面积不小于6μm。
13.根据权利要求1所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中采用分段煅烧工艺进行煅烧,包括:第一段煅烧温度为400‑600℃,升温速度为2‑10℃/min,保温时间为3‑10h;
第二段煅烧温度为700‑1000℃,升温速度为2‑10℃/min,保温时间为10‑25h。
14.根据权利要求13所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中,当正极材料中镍原子摩尔百分比不小于60%时,在煅烧过程中加入一定量的氧气。
15.根据权利要求1所述的大(010)晶面镍钴锰或镍钴铝层状正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍的无机盐或有机盐、钴的无机盐或有机盐、锰的无机盐或有机盐、铝的无机盐或有机盐为硫酸盐、硝酸盐、氯化物或乙酸盐;所述含锂化合物为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂中的一种或多种。