三元前驱体材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种三元前驱体材料的制备方法，包括如下步骤：S1，将镍源、钴源和锰源按照预定的比例称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液；S2，第一混合溶液、第一强碱溶液及络合剂加入到第一反应器中；S3，将在S2中反应得到的所述晶种加入所述第二反应器内，然后再将第二络合剂、第二混合溶液及第二强碱液溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应；S4，将S3中充分反应得到的反应产物转移至陈化槽中继续反应，然后其中的沉淀物转移至所述压滤机内进行固液分离，并用去离子水清洗所述沉淀物；S5，将在S4中得到的沉淀物在富氧气氛中烘干得到三元前驱体材料。同时本发明还提供一种三元前驱体材料。

权利要求

1.一种三元前驱体材料的制备方法，包括如下步骤：

S1，将镍源、钴源和锰源按照预定的比例进行称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液，并且使所述第一混合溶液中的镍离子、钴离子和锰离子的摩尔比为预定的比例；

S2，第一混合溶液及第一强碱溶液加入到第一反应器中，然后向其中加入第一络合剂，所述第一混合溶液与第一反应器中的氢氧根离子反应生成晶种，其中，所述第一反应器在加入第一混合溶液及第一强碱溶液之前其内部具有底液，所述第一反应器内底液的高度高于所述第一反应器的进料口的高度；

S3，将在S2中反应得到的所述晶种加入第二反应器内，然后再将第二络合剂、由镍源、钴源和锰源溶解于去离子水中形成的第二混合溶液以及第二强碱溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应并生成具有沉淀的料浆，通过过滤返回的方式控制所述料浆中的固含量介于700-1600g/L之间，并且过滤返回的时间控制在1-12h之间；

S4，将S3中充分反应得到的所述料浆转移至陈化槽中继续反应然后进行固液分离，并用去离子水清洗分离出的沉淀；

S5，将在S4中得到的沉淀物在富氧气氛中烘干得到三元前驱体材料，所述三元前躯体材料的分子式为NixCoyMnz(OH)2，其中x+y+z＝1，x，y，z的取值范围为0～1，且x、y、z均不等于0和1，所述三元材料前驱体呈球形结构，所述球形结构包括外壳、内核和过渡层，所述外壳为致密结构，所述内核为疏松多孔结构，所述过渡层设置于所述外壳和内核之间。

2.根据权利要求1所述的三元前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述第一反应器和所述第二反应器为大循环通量反应釜，所述大循环通量反应釜为诱导式导流筒结构，循环通量为10m3/h-40m3/h。

3.根据权利要求2所述的三元前驱体材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述第一络合剂以预定的速度连续加入至第一反应器内，并且所述第一络合剂的浓度自0g/L逐步升高至45g/L，连续加入所述第一络合剂的时间介于1-24小时之间。

4.根据权利要求1所述的三元前驱体材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述第一反应器内的pH 值介于10.5-12.8之间，并且所述第一反应器内的反应温度介于40-80℃之间。

5.根据权利要求1所述的三元前驱体材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述晶种的粒径介于1-9μm之间。

6.根据权利要求1所述的三元前驱体材料的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述第二反应器内的pH 值介于10.5-12.8之间。

7.根据权利要求1所述的三元前驱体材料的制备方法，其特征在于，在步骤S5中，所述烘干温度介于270-350℃之间，烘干时间介于1-4小时之间。

8.一种三元前驱体材料，其特征在于，所述三元前驱体材料根据权利要求1-7中任一项所述的三元前驱体材料的制备方法制得，所述三元前驱体材料的分子式为NixCoyMnz(OH)2，其中x+y+z＝1，x，y，z的取值范围为0～1，且x、y、z均不等于0和1，所述三元材料前驱体呈球形结构，所述球形结构包括外壳、内核和过渡层，所述外壳为致密结构，所述内核为疏松多孔结构，所述过渡层设置于所述外壳和内核之间，所述三元前驱体材料由氢氧化镍、氢氧化钴和氢氧化锰于原子级别混合形成的混合物，并且所述外壳的结晶度高于所述内核的结晶度，所述过渡层的结晶度介于所述外壳和所述内核之间。

9.根据权利要求8所述的三元前驱体材料，其特征在于，所述三元前驱体材料的D50介于

2-18μm之间，并且(D5+D95):D50≤2.2。

10.根据权利要求8所述的三元前驱体材料，其特征在于，所述外壳的厚度介于0.5-10μm之间，所述过渡层的厚度介于0-2μm之间，所述内核的直径不大于10μm；并且所述外壳的振实密度大于所述内核的振实密度，其中所述外壳的振实密度不小于2.5g/cm3，所述内核的振实密度不大于3.0g/cm3。

11.根据权利要求8所述的三元前驱体材料，其特征在于，所述三元前驱体外壳的直径与所述内核的直径的比值介于1:1-9:1之间。

12.根据权利要求8所述的三元前驱体材料，其特征在于，所述三元前驱体的内核的密度自内部向外部逐步增大。

13.根据权利要求8所述的三元前驱体材料，其特征在于，所述三元前驱体的内核的孔径控制在0.1-2μm之间。

14.根据权利要求8所述的三元前驱体材料，其特征在于，所述三元材料前驱体材料的孔隙率控制在20-70％之间。

说明书

三元前驱体材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种锂离子电池用三元前驱体材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 三元材料为层状镍钴锰复合正极材料，其中主要金属元素为镍、锰、钴金属。与钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂相比，具有成本低、放电容量大、循环性能好、热稳定性好、结构稳定等优点。三元材料通过Ni-Co-MN的协同效应，综合钴酸锂良好的循环性能、镍酸锂的高比容量和锰酸锂的高安全性及低成本等特点，综合性能优于任一单组合化合物，已成为最具有发展前景的锂离子电池正极材料。

[0003] 三元前驱体材料为制备三元材料关键原料，三元前驱体材料的物化性能直接影响三元材料电化学性能,直接制约高性能三元材料应用，包括三元前驱体形貌、粒度分布、晶体结构等。目前的三元前驱体材料的生产工艺难以控制其内部结构。目前常规三元前驱体材料制备的三元材料无法满足车载电池指标要求。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种满足车载电池指标要求、结构可控的三元前驱体材料及其制备方法，以及一种三元材料。

[0005] 一种三元前驱体材料的制备方法，包括如下步骤：

[0006] S1，将镍源、钴源和锰源按照预定的比例进行称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液，并且使所述第一混合溶液中的镍离子、钴离子和锰离子的摩尔比为预定的比例；S2，第一混合溶液及第一强碱溶液加入到第一反应器中，然后向其中加入第一络合剂，所述第一混合溶液与第一反应器中的氢氧根离子反应生成晶种；S3，将在S2中反应得到的所述晶种加入第二反应器内，然后再将第二络合剂、由镍源、钴源和锰源溶解于去离子水中形成的第二混合溶液以及第二强碱溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应并生成具有沉淀的料浆，控制所述料浆的固含量控制在预定范围之内；S4，将S3中充分反应得到的所述料浆转移至陈化槽中继续反应然后进行固液分离，并用去离子水清洗分离出的沉淀；S5，将在S4中得到的沉淀物在富氧气氛中烘干得到三元前驱体材料。

[0007] 进一步地，所述第一反应器和所述第二反应器为大循环通量反应釜。

[0008] 进一步地，在步骤S1中，所述第一络合剂以预定的速度连续加入至第一反应器内，并且连续加入所述第一络合剂的时间介于 1-24小时之间。

[0009] 进一步地，在步骤S2中，所述第一反应器内的的PH值介于 10.5-12.8之间，并且所述第一反应器内的反应温度介于40-80℃之间。

[0010] 进一步地，在步骤S2中，所述晶种的粒径介于1-9μm之间。

[0011] 进一步地，在步骤S3中，所述料浆中的固含量介于700-1600g/L 之间。

[0012] 进一步地，在步骤S3中，所述第二反应器内的的PH值介于 10.5-12.8之间。

[0013] 进一步地，在步骤S5中，所述烘干温度介于270-350℃之间，烘干时间介于1-4小时之间。

[0014] 一种三元前驱体材料，所述三元前驱体材料的分子式为NixCoyMnz(OH)2，其中x+y+z＝1，x，y，z的取值范围为0～1，且 x、y、z均不等于0和1，所述三元材料前驱体呈球形结构，所述球形结构包括外壳、内核和过渡层，所述外壳为致密结构，所述内核为疏松多孔结构，所述过渡层设置于所述外壳和内核之间，所述三元前驱体材料由氢氧化镍、氢氧化钴和氢氧化锰于原子级别混合形成的混合物，并且所述外壳的结晶度高于所述内核的结晶度，所述过渡层的结晶度介于所述外壳和所述内核之间。

[0015] 进一步地，所述三元前驱体材料的D50介于2-18μm之间，并且 (D5+D95):D50≤2.2。

[0016] 进一步地，所述外壳的厚度介于0.5-10μm之间，所述过渡层的厚度介于0-2μm之间，所述内核的直径不大于10μm；并且所述外壳的振实密度大于所述内核的振实密度，其中所述外壳的振实密度不小于2.5g/cm3，所述内核的振实密度不大于3.0g/cm3。

[0017] 进一步地，所述三元前驱体外壳的直径与所述内核的直径的比值介于1:1-9:1之间。

[0018] 进一步地，所述三元前驱体的内核的密度自内部向外部逐步增大。

[0019] 进一步地，所述三元前驱体的内核的孔径控制在0.1-2μm之间。

[0020] 进一步地，所述三元材料前驱体材料的孔隙率控制在20-70％之间。

附图说明

[0021] 图1为本发明提供的三元前驱体材料的制备方法流程图。

[0022] 图2为本发明提供的三元材料前驱体一种实施方式的粒度分布图。

[0023] 图3为本发明提供的三元材料前驱体一种实施方式的微观形貌图。

[0024] 图4为图3中的三元前驱体材料的切面图。

[0025] 主要元件符号说明

[0026] 无

[0027] 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

[0028] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。

[0029] 请参阅图1，是本发明提供的三元前驱体材料的制备方法流程图。所述三元前驱体材料的制备方法包括如下步骤：

[0030] S1，将镍源、钴源和锰源按照预定的比例进行称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液，并且所述第一混合溶液中的镍离子、钴离子和锰离子的摩尔浓度为预定的比例；

[0031] 所述镍源、钴源和锰源均为可溶于水的盐。具体地，所述镍源可以为硫酸镍、硝酸镍和氯化镍中的一种或几种的混合物，所述钴源可以为硫酸钴、硝酸钴和氯化钴中的一种或几种的混合物，所述锰源可以为硫酸锰、硝酸锰和氯化锰中的一种或几种的混合物。所述第一混合溶液中所述镍离子、钴离子和锰离子的摩尔比可以根据实际需要进行相应的调整，本申请对此不做限定。

[0032] S2，将所述第一混合溶液及第一强碱溶液加入到第一反应器中，然后向其中加入第一络合剂，所述第一混合溶液与第一反应器中的氢氧根离子反应生成晶种；

[0033] 在本实施方式中，所述第一反应器为反应釜。具体地，所述第一反应器为大循环通量反应釜，所述大循环通量的反应釜的循环通量介于10-40m3/h之间。进一步地，在本实施方式中，所述反应釜为诱导式导流筒结构。所述晶种反应器在加入混合溶液前其内部具有适量的底液。所述底液为空白底液，比如所述底液可以为去离子水。所述晶种反应器内底液的液面高度比所述进料口的高度高 10-100cm。换句话说，所述晶种反应器的进料口位于所述晶种反应器内底液的液面以下，从而能够使所述晶种反应器内的加入的溶液能够快速分散。

[0034] 具体地，将所述第一混合溶液加入到所述第一反应器中，然后以预定的速度向所述第一反应器中连续加入第一络合剂。在本实施方式中，所述第一络合剂为氨水，并且所述氨水的浓度自0g/L逐步升高至45g/L，连续加入所述氨水的时间可以控制在1-24小时之间。在其它的实施方式中，所述第一络合剂还可以为硫酸铵、EDTA(乙二胺四乙酸)、碳酸氢钠和草酸中的至少一种。

[0035] 所述第一混合溶液与所述第一强碱溶液及所述氨水反应会生成沉淀，控制第一反应器内的固液混合物的PH值介于10.5-12.8之间。同时控制所述第一反应器内的反应温度介于40-80℃之间。

[0036] 在本实施方式中，所述第一强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数与所述第一混合溶液中的金属阳离子的摩尔数之比介于0.5-2.8之间。所述第一强碱溶液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液中的一种或两种。

[0037] 在混合溶液中，所述镍离子、钴离子和锰离子与所述第一强碱溶液及所述氨水的氢氧根离子结合生成氢氧化镍、氢氧化钴和氢氧化锰的混合物。所述晶种即为由所述混合物形成的颗粒，所述晶种的的粒径介于1-9μ-之间。

[0038] S3，将在S2中反应得到的所述晶种加入所述第二反应器内，然后再将第二络合剂、第二混合溶液及第二强碱液溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应并生成具有固体沉淀的料浆，控制所述料浆的固含量在预定范围之内；

[0039] 在本实施方式中，所述第二反应器同样为大循环通量的反应釜，并且同样为诱导式导流筒结构。在具体的反应过程中，向所述第二反应器内加入所述晶种后，再向其中加入第二络合剂并控制所述第二反应器内的第二络合剂浓度，然后再依次将所述第二混合溶液和第二强碱液溶液加入所述第二反应器内进行反应，此时生成具有沉淀的料浆。所述沉淀是由在步骤S2中形成的晶种为核心，并在所述第二反应器内继续长大形成。

[0040] 在本实施方式中，所述第二混合溶液同样由所述镍源、钴源和锰源按照预定称量并溶解于水中形成。所述镍源、钴源和锰源的种类可以与所述第一混合液中的所述镍源、钴源和锰源的种类相同，也可以不相同，本发明对此不做限定；此外，所述第二混合溶液中的镍离子、钴离子和锰离子的摩尔浓度可以与所述第一混合溶液中的镍离子、钴离子和锰离子的摩尔浓度完全相同，当然也可以不相同，本发明对此不做限定。

[0041] 所述第二络合剂可以为氨水、硫酸铵、EDTA、碳酸氢钠和草酸中的至少一种。可以理解，所述第二络合剂可以与所述第一络合剂相同，也可以不相同。在本申请中，所述第二络合剂为氨水。所述氨水浓度介于1.0-20.0％之间。所述氨水通过计量泵以预定的速率连续加入到所述第二反应器内。当然，所述第二络合剂还可以为其它种类的络合剂，本发明对此不做限定。

[0042] 所述第二混合溶液中的阳离子摩尔浓度介于0.5-2.8mol/L之间，第二混合溶液中的金属阳离子的摩尔数与所述第一混合溶液中的金属阳离子的摩尔数之比介于0.4-1.5之间。

[0043] 在步骤S3中控制反应环境的PH值介于10.5-12.8之间。所述第二混合溶液中的所述镍源、钴源和锰源可以与所述第一混合溶液中的所述镍源、钴源和锰源的种类相同，当然也可以不相同，本申请对此不做限制。所述第二混合溶液中的所述镍离子、钴离子和锰离子的摩尔比可以根据实际需要进行相应的调整，本发明对此不做限定。

[0044] 在本实施方式中采用过滤返回的方式控制所述料浆中的固含量。具体地，通过过滤返回的方式控制所述料浆中的固含量介于 700-1600g/L之间，并且过滤返回的时间控制在1-12h之间。即通过过滤将其中的沉淀过滤出来并返回所述第二反应器内，然后将滤出的液体排掉。

[0045] S4，将S3中充分反应得到的反应产物转移至陈化槽中继续反应然后进行固液分离，并用去离子水清洗分离出的沉淀物；

[0046] 将在上一步骤得到的反应产物转移至陈化槽中,并通过加入第三碱液溶液调节所述陈化槽中的PH值介于10-13之间，同时通过搅拌使溶液中未反应完全的镍离子、钴离子或锰离子充分与反应环境中的氢氧根离子反应生成沉淀。将所述陈化槽内的固体沉淀分离出来，即进行固液分离。此外，在所述陈化槽中进行继续反应能够对所述沉淀进行表面修饰，从而能够提高最终所得到产品的性能。具体地，在本申请中，采用将陈化槽内的沉淀和液体转移至板框压滤机内进行固液分离，从而分离出其中的固体沉淀。然后将分离出的沉淀用去离子水洗涤至PH值小于8。

[0047] 所述第三碱液溶液同样为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液中的一种或两种。

[0048] S5，将在S4中得到的沉淀物在富氧气氛中烘干得到三元前驱体材料。

[0049] 在本申请中，所述沉淀物为所述氢氧化镍、氢氧化钴、氢氧化锰形成原子级别混合的混合物。将所述沉淀物为在富氧气氛的回转窑中进行烘干，其中烘干温度介于270-350℃之间，烘干时间介于 1-4小时之间。所述三元前驱体材料的孔隙率控制在20-70％之间，并且所述三元前驱体材料的孔隙率可以通过调整外壳和内核的厚度比值进行相应的调整。所述三元前驱体材料的内核的孔径可控制在 0.1-2μm之间。

[0050] 请结合参阅图2-图4，所述三元前驱体材料的分子式为 NixCoyMnz(OH)2，其中x+y+z＝1，x，y，z的取值范围为0～1，且 x、y、z均不等于0和1。所述三元前驱体材料为类球体结构，其包括外壳、过渡层和由所述外壳包围的内核。所述外壳为致密结构，所述内核为疏松多孔结构，所述过渡层位于所述外壳和所述内核之间。可以理解，所述外壳、所述过渡层和所述内核的振实密度不同，所述外壳的振实密度大于所述内核的振实密度，所述过渡层的振实密度小于所述外壳的振实密度且大于所述内核的振实密度。可以理解，所述外壳的结晶度高于所述过渡层的结晶度，并且所述过渡层的结晶度大于所述内核的结晶度。所述外壳的厚度介于0.5-10μm之间，并且所述外壳的密度不小于2.5g/cm3。当然，所述外壳的直径和振实密度可以根据实际需要进行调整，本申请 对此不做限定。另外，所述三元前驱体材料的内核直径不大于10μm，并且密度不大于3.0g/cm3。所述过渡层的厚度介于0-2μm之间。

[0051] 此外，所述三元前驱体材料外壳的直径与所述内核的直径的比值介于1:1-1:9之间。所述三元前驱体材料的内核的密度自内部向外部逐步增大。具体地，所述内核的密度呈层状致密梯度分布，并且所述内核的层状致密梯度介于2.0-4.2g/cm3之间。

[0052] 所述三元前驱体材料的粒径介于1-40μm之间。进一步地，所述三元前驱体材料的D50介于2-18μm之间，并且(D5+D95):D50≤2.2。其中所述D50是指纵坐标累计分布50％所对应的横坐标的直径值。同样的，所述D5是指纵坐标累计分布5％所对应的横坐标的直径值，所述D95是指纵坐标累计分布95％所对应的横坐标的直径值。

[0053] 本申请还提供一种三元材料，所述三元材料由所述三元前驱体材料以及锂源混合并在在纯氧或空气气氛下与700-1200℃下烧结制备而成。所述锂源为氢氧化锂、硝酸锂、硫酸锂、氯化锂、氟化锂、碳酸锂以及草酸锂中的一种或者几种。所述三元材料可以掺杂Al、 Ca、Na、Ti、Mg、Zr和W中的至少一种金属阳离子，或者掺杂S、 Cl和F中的至少一种阴离子。

[0054] 所述三元材料组装为电池后，在20C倍率下进行充放电2000 周后容量保持率不小于88％，具有良好的倍率性能。

[0055] 本申请所揭示的三元前驱体材料的制备方法可控制所述制备的三元前驱体材料的形貌及粒径，并且该方法简单可控，适合工业化生产。另外，本申请中的三元前驱体材料的外壳以及内核的结晶强度不同，采用该三元前驱体材料制备的三元材料具有较好的倍率性能以及良好的循环稳定性能，适合作为车载动力电池使用。

[0056] 实施例一

[0057] 将镍源、钴源和锰源按照预定的比例称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液。并且所述第一混合溶液中所述镍离子、钴离子和锰离子的摩尔浓度之比为5/2/3。

[0058] 第一混合溶液加入到第一反应器中，所述第一反应器为反应釜且循环通量为25m3/h。然后向其中以恒定速率加入氨水以及第一强碱溶液，所述氨水的浓度自0g/L逐步升高至30g/L，加入所述氨水的持续时间为12小时；所述第一强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数与所述第一混合溶液中的阳离子的摩尔数之比为0.5，所述第一强碱溶液为氢氧化钠溶液。

[0059] 控制第一反应器内的反应环境的反应温度为60℃。此时所述第一混合溶液与反应环境中的氢氧根反应会生成沉淀，所述沉淀即为晶种。所述晶种的粒径介于1-7μm之间。

[0060] 将在上一步反应中得到的所述晶种加入第二反应器内，然后再将第二络合剂、第二混合溶液及第二强碱溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应并生成具有固体沉淀的料浆。所述第二反应器同样为大循环通量反应釜，并且循环通量为25m3/h。所述第二络合剂为氨水；所述第二强碱溶液为氢氧化钠溶液，并且所述第二混合溶液中阳离子的摩尔数与所述第二强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数之比为1。

[0061] 所述第二混合溶液同样由硝酸镍、硝酸钴和硝酸锰溶解于去离子水中得到，并且所述镍离子、所述钴离子和所述锰离子的摩尔浓度之比为5/2/3。所述第二容器在反应过程中的PH值为介于 10.5-12.8之间，并采用过滤返回的方式控制所述料浆的固含量为 1000g/L；

[0062] 将上一步中充分反应得到的反应产物转移至陈化槽中继续反应并控制陈化槽中的PH值为10，然后将陈化槽内的沉淀和液体移至所述压滤机内进行固液分离，并用去离子水将所述沉淀物洗涤至PH 值小于8。

[0063] 将在上一步中得到的沉淀物在富氧气氛中以300℃烘干处理3 小时得到三元前驱体材料。得到的三元材料的前驱体的D50为16μm。

[0064] 实施例二

[0065] 将镍源、钴源和锰源按照预定的比例称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液。并且所述第一混合溶液中所述镍离子、钴离子和锰离子的摩尔浓度之比为3/3/3。

[0066] 第一混合溶液加入到第一反应器中，所述第一反应器为反应釜且循环通量为3
15m /h。然后向其中以恒定速率加入氨水以及第一强碱溶液，所述氨水的浓度自0g/L逐步升高至15g/L，加入所述氨水的持续时间为24小时；所述第一强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数与所述第一混合溶液中的阳离子的摩尔数之比为1，所述第一强碱溶液为氢氧化钠溶液。

[0067] 控制反应釜内的反应环境的反应温度为40℃。此时所述第一混合溶液与反应环境中的氢氧根反应会生成沉淀，所述沉淀即为晶种。所述晶种的粒径介于3-9μm之间。

[0068] 将在上一步反应中得到的所述晶种加入第二反应器内，然后再将氨水、第二混合溶液及氢氧化钠溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应并生成具有固体沉淀的料浆。所述第二反应器同样为大循环通量反应釜，并且循环通量为15m3/h。所述第二络合剂为氨水；所述第二强碱溶液为氢氧化钠溶液，并且所述第二混合溶液中阳离子的摩尔数与所述第二强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数之比为1.5。

[0069] 所述第二混合溶液同样由硫酸镍、硫酸钴和锰硫酸锰溶解于去离子水中得到，并且所述镍离子、所述钴离子和所述锰离子的摩尔浓度之比为3/3/3。所述第二容器在反应过程中的PH值介于11-12 之间，并采用过滤返回的方式控制所述料浆的固含量为700g/L；

[0070] 将上一步中充分反应得到的反应产物转移至陈化槽中继续反应并控制陈化槽中的PH值为11，然后将陈化槽内的沉淀和液体移至所述压滤机内进行固液分离，并用去离子水将所述沉淀物洗涤至PH 值小于8。

[0071] 将在上一步中得到的沉淀物在富氧气氛中以330℃烘干处理3 小时得到三元前驱体材料。得到的三元材料的前驱体的D50为2μm。

[0072] 实施例三

[0073] 将镍源、钴源和锰源按照预定的比例称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液。并且所述第一混合溶液中所述镍离子、钴离子和锰离子的摩尔浓度之比为8/1/1。

[0074] 第一混合溶液加入到第一反应器中，所述第一反应器为反应釜且循环通量为40m3/h。然后向其中以恒定速率加入氨水以及第一强碱溶液，所述氨水的浓度自0g/L逐步升高至45g/L，加入所述氨水的持续时间为1小时；所述第一强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数与所述第一混合溶液中的阳离子的摩尔数之比为1.5，所述第一强碱溶液为氢氧化钠溶液。

[0075] 控制所述第一反应器内的反应环境的反应温度为80℃。此时所述第一混合溶液与反应环境中的氢氧根反应会生成沉淀，所述沉淀即为晶种。所述晶种的粒径介于1-9μm之间。

[0076] 将在上一步反应中得到的所述晶种加入第二反应器内，然后再将第二络合剂、第二混合溶液及第二强碱溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应并生成具有固体沉淀的料浆。所述第二反应器同样为大循环通量反应釜，并且循环通量为40m3/h。所述第二络合剂为氨水；所述第二强碱溶液为氢氧化钠溶液，并且所述第二混合溶液中阳离子的摩尔数与所述第二强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数之比为1。

[0077] 所述第二混合溶液同样由氯化镍、氯化钴和氯化锰溶解于去离子水中得到，并且所述镍离子、所述钴离子和所述锰离子的摩尔浓度之比为8/1/1。所述第二容器在反应过程中的PH值介于10.5-11.5 之间，并采用过滤返回的方式控制所述料浆的固含量为1600g/L；

[0078] 将上一步中充分反应得到的反应产物转移至陈化槽中继续反应并控制陈化槽中的PH值为13，然后将陈化槽内的沉淀和液体移至所述压滤机内进行固液分离，并用去离子水将所述沉淀物洗涤至PH 值小于8。

[0079] 将在上一步中得到的沉淀物在富氧气氛中以350℃烘干处理3 小时得到三元前驱体材料。得到的三元材料的前驱体的D50为18μm 的。

[0080] 实施例四

[0081] 将镍源、钴源和锰源按照预定的比例称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液。并且所述第一混合溶液中所述镍离子、钴离子和锰离子的摩尔浓度之比为8/1/1。

[0082] 第一混合溶液加入到第一反应器中，所述第一反应器为反应釜且循环通量为30m3/h。然后向其中以恒定速率加入氨水以及第一强碱溶液，所述氨水的浓度自0g/L逐步升高至40g/L，加入所述氨水的持续时间为5小时；所述第一强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数与所述第一混合溶液中的阳离子的摩尔数之比为0.5，所述第一强碱溶液为氢氧化钠溶液。

[0083] 控制所述第一反应器内的反应环境的PH值为12，同时控制所述第一反应器内的反应环境的反应温度为70℃。此时所述第一混合溶液与反应环境中的氢氧根反应会生成沉淀，所述沉淀即为晶种。所述晶种的粒径介于5-9μm之间。

[0084] 将在上一步反应中得到的所述晶种加入第二反应器内，然后再将第二络合剂、第二混合溶液及第二强碱溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应并生成具有固体沉淀的料浆。所述第二反应器同样为大循环通量反应釜，并且循环通量为30m3/h。所述第二络合剂为氨水；所述第二强碱溶液为氢氧化钠溶液，并且所述第二混合溶液中阳离子的摩尔数与所述第二强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数之比为0.8。

[0085] 所述第二混合溶液同样由硫酸镍、硫酸钴和锰硫酸锰溶解于去离子水中得到，并且所述镍离子、所述钴离子和所述锰离子的摩尔浓度只比为8/1/1。所述第二容器在反应过程中的PH值介于 11.5-12.8之间，并采用过滤返回的方式控制所述料浆的固含量为 1200g/L；

[0086] 将上一步中充分反应得到的反应产物转移至陈化槽中继续反应并控制陈化槽中的PH值为12，然后将陈化槽内的沉淀和液体移至所述压滤机内进行固液分离，并用去离子水将所述沉淀物洗涤至PH 值小于8。

[0087] 将在上一步中得到的沉淀物在富氧气氛中以300℃烘干处理3 小时得到三元前驱体材料。得到的三元材料的前驱体的D50为15μm。

[0088] 实施例五

[0089] 将镍源、钴源和锰源按照预定的比例称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液。并且所述第一混合溶液中所述镍离子、钴离子和锰离子的摩尔浓度之比为6/2/2。

[0090] 第一混合溶液加入到所述反应釜中，所述第一反应器为反应釜且循环通量为25m3/h。然后向其中以恒定速率加入氨水以及第一强碱溶液，所述氨水的浓度自0g/L逐步升高至20g/L，加入所述氨水的持续时间为20小时；所述第一强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数与所述第一混合溶液中的阳离子的摩尔数之比为0.5，所述第一强碱溶液为氢氧化钠溶液。

[0091] 控制所述第一反应器内的反应环境的反应温度为70℃。此时所述第一混合溶液与反应环境中的氢氧根反应会生成沉淀，所述沉淀即为晶种。所述晶种的粒径介于1-9μm之间。

[0092] 将在上一步反应中得到的所述晶种加入第二反应器内，然后再将第二络合剂、第二混合溶液及第二强碱溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应并生成具有固体沉淀的料浆。所述第二反应器同样为大循环通量反应釜，并且循环通量为30m3/h。所述第二络合剂为氨水；所述第二强碱溶液为氢氧化钠溶液，并且所述第二混合溶液中阳离子的摩尔数与所述第二强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数之比为1.5。

[0093] 所述第二混合溶液同样由硫酸镍、硫酸钴和锰硫酸锰溶解于去离子水中得到，并且所述镍离子、所述钴离子和所述锰离子的摩尔浓度之比为6/2/2。所述第二容器在反应过程中的PH值介于12-12.8 之间，并采用过滤返回的方式控制所述料浆的固含量为900g/L；

[0094] 将上一步中充分反应得到的反应产物转移至陈化槽中继续反应并控制陈化槽中的PH值为12.5，然后将陈化槽内的沉淀和液体移至所述压滤机内进行固液分离，并用去离子水将所述沉淀物洗涤至 PH值小于8。

[0095] 将在上一步中得到的沉淀物在富氧气氛中以270℃烘干处理3 小时得到三元前驱体材料。得到的三元材料的前驱体的D50为8μm。

[0096] 实施例六

[0097] 将镍源、钴源和锰源按照预定的比例称量并溶解于去离子水中形成第一混合溶液。并且所述第一混合溶液中所述镍离子、钴离子和锰离子的摩尔浓度之比为4/4/2。

[0098] 第一混合溶液加入到所述反应釜中，所述第一反应器为反应釜且循环通量为25m3/h。然后向其中以恒定速率加入氨水以及第一强碱溶液，所述氨水的浓度自0g/L逐步升高至20g/L，加入所述氨水的持续时间为20小时；所述第一强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数与所述第一混合溶液中的阳离子的摩尔数之比为0.5，所述第一强碱溶液为氢氧化钠溶液。

[0099] 控制所述第一反应器内的反应环境的反应温度为70℃。此时所述第一混合溶液与反应环境中的氢氧根反应会生成沉淀，所述沉淀即为晶种。所述晶种的粒径介于1-9μm之间。

[0100] 将在上一步反应中得到的所述晶种加入第二反应器内，然后再将第二络合剂、第二混合溶液及第二强碱溶液加入至所述第二反应器内进行充分反应并生成具有固体沉淀的料浆。所述第二反应器同样为大循环通量反应釜，并且循环通量为30m3/h。所述第二络合剂为氨水；所述第二强碱溶液为氢氧化钠溶液，并且所述第二混合溶液中阳离子的摩尔数与所述第二强碱溶液中氢氧根离子的摩尔数之比为1.5。

[0101] 所述第二混合溶液同样由硫酸镍、硫酸钴和锰硫酸锰溶解于去离子水中得到，并且所述镍离子、所述钴离子和所述锰离子的摩尔浓度之比为6/2/2。所述第二容器在反应过程中的PH值介于12-12.8 之间，并采用过滤返回的方式控制所述料浆的固含量为900g/L；

[0102] 将上一步中充分反应得到的反应产物转移至陈化槽中继续反应并控制陈化槽中的PH值为12.5，然后将陈化槽内的沉淀和液体移至所述压滤机内进行固液分离，并用去离子水将所述沉淀物洗涤至 PH值小于8。

[0103] 将在上一步中得到的沉淀物在富氧气氛中以270℃烘干处理3 小时得到三元前驱体材料。得到的三元材料的前驱体的D50为8μm。