(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 202111559953.8 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 湖北亿纬动力有限公司 地址 448000 湖北省荆门市荆门高新区掇 刀区荆南大道68号 (72)发明人 周伟军　何巍　刘金成　黄河　 卢海燕　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 刘二艳 (51)Int.Cl. C01G 53/00(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种梯度三元 前驱体、 其制备方法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种梯度三元前驱体、 其制备 方法和应用。 所述方法包括以下步骤： 1)将镍盐、 钴盐和锰盐按照Ni:Co:Mn＝x:y:z的摩尔比混 合， 得到混合溶液， 其中， x+y+z＝10， y＝z； 2)向 所述混合溶液中加入碱液， 控制反应体系的pH 值； 3)使步骤2)所述反应体系在加热的条件下进 行反应； 4)向步骤3)所述反应后的体系中加入钴 锰混合盐溶液， 继续在加热的条件下反应， 得到 梯度三元前驱体。 本发明的方法制备得到的三元 前驱体用于制备三元负极材料能够保证良好的 容量和稳定性。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114229919 A 2022.03.25 CN 114229919 A 1.一种梯度三元 前驱体的制备 方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： (1)将镍盐、 钴盐和锰盐按照Ni:Co:Mn＝x:y:z的摩尔比混合， 得到混合溶液， 其中， x+y +z＝10， y＝z； (2)向所述混合溶 液中加入碱液， 控制反应 体系的pH值； (3)使步骤(2)所述反应 体系在加热的条件下进行反应； (4)向步骤(3)所述反应后的体系中加入钴锰混合盐溶液， 继续在加热的条件下反应， 得到梯度三元 前驱体。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 步骤(1)中， x:y:z＝8 :1:1； 优选地， 步骤(1)所述镍盐包括 NiSO4·6H2O； 优选地， 步骤(1)所述钴盐包括CoSO4·7H2O； 优选地， 步骤(1)所述锰盐包括MnSO4·H2O； 优选地， 步骤(1)所述混合溶 液中金属离 子的总浓度为1～3mo l/L。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 步骤(2)包括： 向所述混合溶液中加入 NaOH溶液和水， 并使用氨水调节反应 体系的pH； 优选地， 所述 NaOH溶液的浓度为5～10mo l/L； 优选地， 所述 NaOH溶液的体积与步骤(1)所述混合溶 液的体积之比为(20～5 0):1000； 优选地， 所述水的体积与步骤(1)所述混合溶 液的体积之比为(15 0～300):1000； 优选地， 所述氨水的浓度为5～8mo l/L； 优选地， 步骤(2)反应 体系的pH值在1 1～12范围内， 优选在1 1.3～11.5范围内。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的方法， 其特征在于， 步骤(3)所述加热的温度为60～ 75℃； 优选地， 步骤(3)所述反应的时间为8～14h； 优选地， 所述 步骤(3)所述反应的过程中伴有搅拌， 所述搅拌的速度为 400～700rpm。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的方法， 其特征在于， 步骤(4)所述钴锰混合盐溶液中 镍和锰元素的总浓度为1～3mo l/L； 优选地， 步骤(4)所述钴锰混合盐溶 液中， 钴元 素和锰元素的摩尔比为m:n， 5 ≤m+n≤7； 优选地， 步骤(4)所述钴锰混合盐溶 液为CoSO4·7H2O与MnSO4·H2O的混合溶 液； 优选地， 步骤(4)所述加热的温度为6 0～75℃； 优选地， 步骤(4)所述反应的时间为8h～14h 。 6.根据权利 要求1‑4任一项所述的方法， 其特征在于， 步骤(3)和步骤(4)所述反应的过 程中均控制pH值稳定在1 1～12范围内。 7.一种如权利要求1 ‑6任一项所述的方法制备得到的梯度三元前驱体， 其特征在于， 所 述梯度三元前驱体包括由内到外的内核、 过渡层和外层， 所述内核、 过渡层和外层中的镍元 素摩尔占比分别为a、 b和c， a>b>c 。 8.一种梯度三元材料， 其特征在于， 所述梯度三元材料采用权利要求7所述的梯度三元 前驱体制备。 9.一种如权利要求8所述的梯度三元材料的制备方法， 其特征在于， 所述方法包括以下 步骤： 将所述的梯度三元前驱体与锂源混合， 在氧气气氛下一次煅烧， 得到所述的梯度三元权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114229919 A 2材料； 优选地， 所述梯度三元 前驱体在与锂 源混合之前进行洗涤； 优选地， 所述 一次煅烧的温度为6 50～800℃； 优选地， 所述 一次煅烧的时间为10～14h； 优选地， 所述梯度三元材料的制备方法还包括： 将一次煅烧后得到的煅烧产物与碳酸 锆氨分散 到水中， 干燥后进行二次煅烧， 在 梯度三元 材料的表面形成包覆层； 优选地， 所述碳酸锆铵的质量与所述一次煅烧后得到的煅烧产物的质量比为1:(1～ 3)； 优选地， 所述 二次煅烧的温度为3 50～450℃； 优选地， 所述 二次煅烧的时间为10～16 h； 优选地， 所述 二次煅烧的气氛为氧气 气氛。 10.一种锂离子电池， 其特征在于， 所述锂离子电池包括权利要求7所述的梯度三元材 料。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114229919 A 3