技术特征：
1.一种阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）金属盐原料液的配制；（2）镍钴锰共沉淀反应制备高镍前驱体ni
x
co
y
mn
1-x-y
(oh)2（0.6≤x＜1）；（3）前驱体混锂富氧煅烧合成正极材料。2.根据权利要求1所述的阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，金属盐原料液包括：含f-镍钴锰金属可溶性盐溶液i、氨水作为共沉淀反应络合剂ii、碱液作为沉淀剂iii，反应进料前还配制一定浓度的氨水作为反应底液iv。3.根据权利要求1所述的阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述含f-镍钴锰金属可溶性盐溶液ⅰ配制包括：ni、co、mn元素比按材料设计比例配制，将f源与各金属盐称取好后置于储罐内，加40-50℃的水快速溶解，使ni、co、mn金属总浓度在1.5-2.5mol/l，f在金属盐溶液中浓度为0.1-1.9g/l；或直接采用废旧锂电正极材料回收的含氟镍钴锰废液，将废液中的各组分浓度调配至ni、co、mn金属总浓度在1.5-2.5mol/l，f在金属盐溶液中浓度为0.1-1.9g/l；所述碱液作为沉淀剂iii的配制包括：碱液配制的浓度范围为4.0-8.0mol/l；所述共沉淀反应络合剂ii、反应底液iv中的氨水浓度为0.5-1.5 mol/l。4.根据权利要求2所述的阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，镍钴锰金属可溶性盐选自镍钴锰的金属硫酸盐、氯盐及硝酸盐中的一种或多种；碱液选自lioh、naoh、koh可溶性强碱中的一种或多种；f源选自naf、kf或lif中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中反应前先将反应底液iv倒入反应釜中至反应釜体积的1/4-1/2，通过水浴锅向反应釜夹层泵入循环水加热反应釜，同时向釜内持续通入氮气排尽空气，待釜内温度升至50-60℃温度后，将含f-镍钴锰金属可溶性盐溶液i、氨水作为共沉淀反应络合剂ii、碱液作为沉淀剂iii同时加入至反应釜中，搅拌下进行共沉淀反应，反应完成后、静置、放料收集前驱体料液，真空干燥箱得到前驱体ni
x
co
y
mn
1-x-y
(oh)2（0.6≤x＜1）。6.根据权利要求4所述的阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，含f-镍钴锰金属可溶性盐溶液ⅰ的流速为0.7-20.0ml/min。7.根据权利要求5所述的阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，氨水作为共沉淀反应络合剂ii的浓度范围根据含f-镍钴锰金属可溶性盐溶液ⅰ的浓度、进料速度，使金属盐与氨的进料摩尔比始终维持在nh3：tm（tm=ni+co+mn）=0.8-1.4范围内。8.根据权利要求6所述的阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，碱液泵的流速维持反应料液的ph在10.5-11.5范围内，反应釜料液温度恒定在50-60
°
c内；并在500-1000 rpm下维持进料6-50h进行共沉淀反应，共沉淀反应进料结束后，继续维持搅拌和加热6-12h，而后静置3-6h。9.根据权利要求7所述的阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中将前驱体与锂源用乙醇作分散剂混合研磨至乙醇完全挥发，置于管式炉内通入氧气，在800-900℃下煅烧得到f离子原位掺杂高镍三元正极材料。10.根据权利要求8所述的阴离子原位掺杂高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，煅烧过程分两段，第一段以5-10
°
c/min升温至400-500
°
c保温4-5h，第二段以5-10
°
c/min升温至720-900℃保温10-12h。
技术总结
本发明公开了一种阴离子原位掺杂的高镍前驱体及其正极材料的制备方法，该掺F前驱体是采用在金属盐原料液中配入F-，其中部分F-会随OH-与Ni
技术研发人员：韩宇 尹立坤 杨越 王天宇 易晨星 宋绍乐 吴美荣 雷舒雅
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/3/11