(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111623510.0 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 中伟新材 料股份有限公司 地址 554300 贵州省铜仁市大 龙经济开发 区2号干道与1号干道交汇处 (72)发明人 訚硕　王乐　张雨英　纪方力　 李魁　王一乔　沙金　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 代理人 王闯 (51)Int.Cl. C01G 53/00(2006.01) H01M 4/36(2006.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/525(2010.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 三元正极材料前驱体及制备方法、 正极材 料、 正极浆料、 锂离 子电池及正极和涉电设备 (57)摘要 本申请提供一种三元正极材料前驱体及制 备方法、 正 极材料、 正极浆料、 锂离子电池及正极 和涉电设备。 三元正极材料前驱体， 包括核层、 中 间层和壳层， 核层、 中间层、 壳层的孔隙率依次增 大。 制备方法： 将包括镍源、 钴源、 锰源、 沉淀剂、 络合剂在内的原料混合， 通过溶液共沉淀法反 应。 正极材料， 其原料包括三元正极材料前驱体。 正极浆料， 其原料包括正极材料。 锂离子电池正 极， 其原料包括锂离子电池正极浆料。 锂离子电 池， 其原料包括锂离子电池正极。 涉电设备， 包括 锂离子电池。 本申请提供的三元正极材料前驱体 及正极材料， 孔隙的特殊分布， 可 以稳定材料的 结构， 改善裂纹的产生， 抑制循环过程中的相转 变， 延长使用寿命， 提高材料的循环性能和倍率 性能。 权利要求书2页 说明书12页 附图7页 CN 114314692 A 2022.04.12 CN 114314692 A 1.一种三元正极材料前驱体， 其特征在于， 包括核层、 中间层和壳层， 所述中间层包覆 所述核层， 所述壳层包覆所述中间层， 所述核层、 所述中间层、 所述壳层的孔隙率依次增大。 2.根据权利要求1所述的三元正极材料前驱体， 其特征在于， 所述核层的孔隙率为 5.4％‑17.1％， 所述中间层的孔隙率 为7.8％‑19.2％， 所述壳层的孔隙率 为9％‑20.1％； 优选地， 所述核层的孔隙率为7.03％ ‑12.74％， 所述中间层的孔隙率为8.7％ ‑13.6％， 所述壳层的孔隙率 为14.8％ ‑16.3％。 3.根据权利要求1所述的三元正极材料前驱体， 其特征在于， 所述核层的半径占整体半 径的25％ ‑30％， 所述中间层的厚度占整体半径的50％ ‑58.8％， 所述壳层的厚度占整体半 径的11.2％‑25％。 4.根据权利要求1所述的三元正极材料前驱体， 其特征在于， 所述三元正极材料前驱体 的D50为7‑15 μm， (D90 ‑D10)/D50＝0.6‑0.8； 优选地， 所述三元正极材料前驱体的001晶面半峰宽为0.4 ‑0.88°， 101晶面半峰宽为 0.25‑0.61°； 优选地， FWH M(I001‑I101)/I101比值范围为： 0.1 ‑0.9； 优选地， 所述 三元正极材 料前驱体的BET/TD比值 为3.90‑6.66。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的三元正极材料前驱体， 其特征在于， 化学通式为 NixCoyMnzMe(1‑x‑y‑z)(OH)2， 其中0.6≤x≤1， 0＜y≤1， 0＜z≤1， x+y+z≤1； Me表示掺杂元素， 所述掺杂元素包括Al、 Ti、 V、 W、 Zr、 Mg、 Ce、 Nb、 La 中的一种或多种； 优选地， 所述 掺杂元素的质量百分比含量 为0.01％ ‑10％。 6.一种三元正极材 料前驱体的制备 方法， 其特 征在于， 包括： 将包括镍源、 钴源、 锰源、 沉淀剂、 络合剂在内的原料混合， 通过溶液共沉淀法反应得到 所述三元正极材 料前驱体。 7.根据权利要求6所述的三元正极材料前驱体的制备方法， 其特征在于， 所述镍源包括 硫酸镍， 所述钴源包括硫酸钴， 所述锰源包括硫酸锰， 所述沉淀剂包括氢氧化钠、 碳酸钠、 碳 酸氢钠中的一种或多种， 所述络合剂包括氨水、 柠檬酸钠、 EDTA、 草 酸中的一种或多种； 优选地， 所述镍源、 所述钴 源、 所述锰源预 先混合得到三元 金属盐溶 液使用； 优选地， 所述 三元金属盐溶 液的浓度为10 0g/L‑130g/L； 优选地， 所述混合包括： 先将水、 沉淀剂、 络合剂混合得到反应底液， 然后向所述反应底液中通入所述三元金属 盐溶液、 络合剂、 沉淀剂； 优选地， 所述反应底液的pH为1 1‑12； 优选地， 反应 体系中通入保护气体。 8.根据权利要求6所述的三元正极材料前驱体的制备方法， 其特征在于， 所述反应的过 程中， 体系pH为10 ‑12， 上清液镍控制范围为0 ‑500ppm； 优选地， 所述反应的过程中， 体系pH从1 1.9逐渐下降至10.8 ‑10.3； 优选地， 所述反应的温度为 40℃‑70℃； 优选地， 所述反应的搅拌速度为10 0r/min‑600r/min。 9.根据权利要求6所述的三元正极材料前驱体的制备方法， 其特征在于， 所述原料还包 括掺杂元素溶液；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114314692 A 2优选地， 所述掺杂元素溶液中 的掺杂元素包括Al、 Ti、 V、 W、 Zr、 Mg、 Ce、 Nb、 La中 的一种或 多种； 优选地， 所述 掺杂元素为W， 所述掺杂元素溶液包括钨酸钠和柠檬酸钠； 优选地， 所述钨酸钠和所述柠檬酸钠的质量比为1 ‑3:1。 10.根据权利要求6 ‑9任一项所述的三元正极材料前驱体的制备方法， 其特征在于， 所 述三元正极材 料前驱体的制备 方法还包括后处 理， 所述后处 理包括碱 洗、 水洗和干燥； 优选地， 所述碱洗和水洗量体积比为： V水洗： V碱洗＝(2‑8):1， 碱洗和水洗温度各自独立的 为30‑70℃； 优选地， 所述干燥温度为10 0℃‑180℃， 水分小于等于 0.4％。 11.一种正极材料， 其特征在于， 包括内核、 中间区域和外壳， 所述中间区域包覆所述内 核， 所述外壳包覆所述中间区域， 所述内核、 所述中间区域、 所述外壳的孔隙率依次增大。 12.一种正极浆料， 其特 征在于， 其原料包括权利要求1 1所述的正极材 料。 13.一种锂离 子电池正极， 其特 征在于， 其原料包括权利要求12所述的正极浆料。 14.一种锂离 子电池， 其特 征在于， 其原料包括权利要求13所述的锂离 子电池正极。 15.一种涉电设备， 其特 征在于， 包括权利要求14所述的锂离 子电池。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114314692 A 3