本发明涉及锂离子电池正极材料，具体涉及一种小粒径高镍三元前驱体的制备方法。
背景技术：
1、小粒径的高镍三元前驱体无论是用来制备高镍单晶三元正极材料还是高镍多晶三元正极材料都有着重要的优势，特别是单晶，因其具有较小的粒径，在烧结过程中便于锂盐的扩散，因此可缩短烧结时间，降低能耗，节约成本。
2、然而，小粒径的高镍三元前驱体的制备要求很高，要求反应釜具有较强的分散能力，防止在制备过程中发生团聚，同时要求工艺不能太过复杂，否则会增加加工成本，不利于产业化。在制备高镍三元前驱体的过程中，金属液管道的出料口处的ni、co、mn浓度最高，短时间内难以快速分散，容易发生团聚。
3、因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种小粒径高镍三元前驱体的制备方法。
2、为达到上述目的，本发明的技术方案是：
3、一种小粒径高镍三元前驱体的制备方法，包括：
4、步骤一、配制ni、co、mn、三乙醇胺混合盐溶液，其中ni、co、mn的总摩尔浓度为0.8～1.2mol/l，三乙醇胺的摩尔浓度为0.01～0.05mol/l；
5、配制浓度为6～10mol/l的氢氧化钠或氢氧化钾溶液作为沉淀剂；
6、配制质量分数为1～5％的添加剂溶液；
7、步骤二、保持反应釜搅拌开启，将步骤一中的所述混合盐溶液与高温氮气并流，与所述沉淀剂、所述添加剂溶液同时加入到反应釜中进行共沉淀反应，其中每小时进入反应釜的混合盐溶液体积为反应釜有效容积的3～6％，每小时进入反应釜的添加剂溶液体积为反应釜有效容积的0.5～0.8％，反应过程中的ph值保持在11.6～12.6，合成温度维持在50～70℃，反应釜的转速为650～750r/min；
8、当反应釜中的浆料的粒度达到d50为1.0～1.5um时，停止反应；
9、步骤三、将步骤二中的反应釜内的物料经过离心、洗涤、干燥得到小粒径高镍三元前驱体；
10、所述小粒径高镍三元前驱体的化学式为nixcoymnz(oh)2，其中，0.90≤x＜1，0.00＜y＜0.1，0.00＜z＜0.1，d50为1.0～1.5um，粒度径距1.0＜(d90-d10)/d50＜1.3，振实密度为1.3～1.7g/cm3，比表面积为10～20m2/g；前驱体的球形度饱满，一次粒子为板条状。
11、进一步的技术方案中，在步骤一中，所述混合盐溶液中的ni、co、mn的总摩尔浓度与三乙醇胺的摩尔浓度比值满足(20～80):1。此处的三乙醇胺作为ni、co、mn的络合剂，可确保ni、co、mn三种元素实现共沉淀，而ni、co、mn的总摩尔浓度与三乙醇胺的摩尔浓度比值需要满足(20～80):1，比值过低会导致络合剂用量过多，络合能力增强，三元前驱体粒子间结合力增大，难以分散，团聚更加严重；比值过高会导致络合剂用量过少，络合能力变弱，ni、co、mn三种元素沉淀不均匀，影响电性能。
12、进一步的技术方案中，在步骤一中，所述添加剂为酪朊酸钠，酪朊酸钠作为增稠剂和乳化剂，在高镍三元前驱体的表面能形成一层包裹，降低高镍三元前驱体的一次粒子的表面能，防止颗粒间的粘连。
13、进一步的技术方案中，在步骤二中，高温氮气并流进入混合盐溶液的进液管道，所述高温氮气的温度为150～200℃，其每小时通入反应釜的体积为反应釜有效容积的500～700％。高温氮气并流进入混合盐溶液管道中能够快速汽化混合盐溶液，在氮气高通入量的条件下，快速分散到反应釜中，解决了因金属液管道的出料口处的ni、co、mn浓度局部过高，导致团聚的问题。
14、进一步的技术方案中，在步骤二中，所述反应釜中添加剂的浓度为0.1～0.3％。若添加剂的浓度低于0.1％，则达不到防粘连作用；若添加剂的浓度高于0.3％，则会导致反应釜内浆料的粘稠度增加，降低分散效果，引起高镍三元前驱体颗粒间的团聚。
15、本发明的工作原理及优点如下：
16、1、本发明采用三乙醇胺作为ni、co、mn元素的络合剂，相较于氨水、edta、柠檬酸等络合剂，本发明络合剂的络合能力适中，有利于降低三元前驱体粒子间结合力，防止过度团聚现象的发生。
17、2、本发明将酪朊酸钠作为反应过程中的添加剂，其起到了增稠和乳化的作用，在高镍三元前驱体的表面能形成一层包裹，降低高镍三元前驱体的一次粒子的表面能，防止颗粒间的粘连。
18、3、本发明巧妙地利用了混合盐溶液在高温氮气的加热下汽化的原理，并借助氮气高流速快速分散到反应釜中，解决了因金属液管道的出料口处的ni、co、mn浓度局部过高，导致团聚的问题。与此同时，高流速的氮气在经过反应釜内的浆料时，能够起到鼓泡混合的效果，增加了分散效果，进一步防止了高镍三元前驱体颗粒间的粘连。
19、4、本发明所制备的一种小粒径高镍三元前驱体，在与锂源混合后煅烧直接获得小粒径高镍三元正极材料，展现出了良好的循环稳定性和倍率性能。
1.一种小粒径高镍三元前驱体的制备方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述混合盐溶液中的ni、co、mn的总摩尔浓度与三乙醇胺的摩尔浓度比值满足（20~80）:1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述添加剂为酪朊酸钠。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤二中，高温氮气并流进入混合盐溶液的进液管道，所述高温氮气的温度为150~200℃，其每小时通入反应釜的体积为反应釜有效容积的500~700%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤二中，所述反应釜中添加剂的浓度为0.1~0.3%。
