(19)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 202211462845.3 (22)申请日 2022.11.22 (71)申请人 宜宾锂宝新材 料有限公司 地址 644000 四川省宜宾市翠屏区兴港路 东段2号 申请人 宜宾光原锂电材 料有限公司 (72)发明人 范未峰　邢王燕　张萍　阳锐　 张彬　宋方亨　蒋雪平　杜先锋　 (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 专利代理师 任燕妮 (51)Int.Cl. C01G 53/00(2006.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/525(2010.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 多元前驱体及其合 成方法、 正极材料以及锂 离子电池 (57)摘要 本发明涉及锂电材料技术领域， 公开了多元 前驱体及其合成方法、 正极材料以及锂离子电 池。 多元前驱体的方法， 包括： 将金属盐溶液、 混 合沉淀剂溶液以及氨水以造核流量共加的方式 加入至反应釜中， 使反应釜内形成含氟磷酸根的 聚阴离子掺杂晶核， 待 晶核粒径生长至1.8~2.5 μm后调控金属盐溶液、 混合沉淀剂溶液 以及氨 水的流量进行晶粒生长， 直至晶粒生长为所需大 小； 混合沉淀剂中含有氢氧根和氟磷酸根， 氢氧 根的质量浓度为12~15%， 氟磷酸根的质量浓度为 0.1~3%。 多元前驱体， 采用上述方法制得。 正 极材 料， 采用上述多元前驱体制得。 锂离子电池， 包括 上述正极材料。 本申请提供的制备方法能制得电 化学性能好的多元 前驱体。 权利要求书1页 说明书8页 附图2页 CN 115504528 A 2022.12.23 CN 115504528 A 1.一种氟磷酸盐诱 导合成多元 前驱体的方法， 其特 征在于， 包括： 将金属盐溶液、 混合沉淀剂溶液以及氨水以造核流量共加的方式加入至反应釜中， 使 反应釜内形成含氟磷酸根的聚阴离子掺杂晶核， 其中起釜粒径控制为1.1~1.5 μm， 待晶核 粒 径生长至1.8~2.5 μm后调控所述金属盐溶液、 所述混合沉淀剂溶液以及所述氨水的流量进 行晶粒生长， 直至晶粒生长为所需大小； 所述金属盐溶液为镍元素、 钴元素、 锰元素、 铝元素和钨元素中至少一种元素的盐溶 液， 所述金属盐溶 液中金属离 子的摩尔总浓度为0.5~2.5M； 所述混合沉淀剂中含有氢氧根和氟磷酸根， 所述氢氧根的质量浓度为12~15%， 所述氟 磷酸根的质量浓度为0.1~3%。 2.根据权利要求1所述的氟磷酸盐诱导合成多元前驱体的方法， 其特征在于， 所述反应 釜中的底液的pH为10.5~12.5、 氨值 为1g/L~20g/L、 温度为 40~80℃。 3.根据权利要求1所述的氟磷酸盐诱导合成多元前驱体的方法， 其特征在于， 整个生长 过程在不断搅拌中进行， 搅拌速率 为100~1000rpm。 4.根据权利要求1所述的氟磷酸盐诱导合成多元前驱体的方法， 其特征在于， 反应釜的 气氛为氮气 气氛、 空气 气氛或氮气和空气的混合气氛。 5.根据权利要求1所述的氟磷酸盐诱导合成多元前驱体的方法， 其特征在于， 晶核生长 过程中， 控制反应釜内的pH值与底液pH值偏差在1.0内， 氨值与底液偏差在5g/L以内。 6.根据权利要求1所述的氟磷酸盐诱导合成多元前驱体的方法， 其特征在于， 晶核生长 过程中， 所述金属盐溶 液的流量为每小时反应釜容积的1/20 0~1/50； 晶粒生长过程中， 所述金属盐溶 液的流量为每小时反应釜容积的1/ 50~1/10。 7.根据权利要求1所述的氟磷酸盐诱导合成多元前驱体的方法， 其特征在于， 所述混合 沉淀剂溶 液中的溶质包括氟磷酸钠和氟膦酸铵中至少一种。 8.一种多元前驱体， 其特征在于， 采用如权利要求1~7任一项所述的合成多元前驱体的 方法制得。 9.一种正极材料， 其特征在于， 采用如权利要求8所述的多元前驱体与锂源混合后烧结 制得。 10.一种锂离 子电池， 其特 征在于， 包括如权利要求9所述的正极材 料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115504528 A 2多元前驱体及其合成方 法、 正极材料以及锂离 子电池 技术领域 [0001]本发明涉及锂电材料技术领域， 具体而言， 涉及多元前驱体及其合成方法、 正极材 料以及锂离 子电池。 背景技术 [0002]随着锂离子电池行业的不断发展， 时代对正极材料及正极材料前驱体的性能提出 了更高的要求， 元素掺杂改性技术也 随之得到发展， 掺杂元素的选择以及掺杂工艺方式的 摸索也是一项长期研究课题。 研究表明， 正极材料中聚阴离子掺杂能增大材料晶胞体积， 改 善材料的电化学循环性能， 提高材 料中Li+扩散的能力。 [0003]在正极材料中因固相掺杂， 需要元素通过一定的固相结构路径才能使元素在材料 内部实现性能优化， 但也不可避免出现掺杂不均的现象， 使材料性能发挥产生类 “极化”现 象， 掺杂元 素的性能优化作用发生明显削弱。 [0004]鉴于此， 特提出本发明。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供多元 前驱体及其 合成方法、 正极材 料以及锂离 子电池。 [0006]本发明是这样实现的： 第一方面， 本发明提供一种氟磷酸盐诱 导合成多元 前驱体的方法， 包括： 将金属盐溶液、 混合沉淀剂溶液以及氨水以造核流量共加的方式加入至反应釜 中， 使反应釜内形成含氟磷酸根的聚阴离子掺杂晶核， 其中起釜粒径控制为1.1~1.5 μm， 待 晶核粒径生长至1.8~2.5 μm后调控金属盐溶液、 混合沉淀剂溶液以及氨水的流量进行晶粒 生长， 直至晶粒生长为所需大小； 金属盐溶液为镍元素、 钴元素、 锰元素、 铝元素和钨元素中至少一种元素的盐溶 液， 金属盐溶 液中金属离 子的质量浓度为0.5~2.5M； 混合沉淀剂中含有氢氧根和氟磷酸根， 氢氧根 的质量浓度为12~15%， 氟磷酸根的 质量浓度为0.1~3%。 [0007]在可选的实施方式中， 反应釜中的底液的pH为10.5~12.5、 氨值为1g/L~20g/L、 温 度为40~80℃。 [0008]在可选的实施方式中， 整个生长过程在不断搅拌中进行， 搅拌速率为100~ 1000rpm。 [0009]在可选的实施方式中， 反应釜的气氛为氮气气氛、 空气气氛或氮气和空气的混合 气氛。 [0010]在可选的实施方式中， 晶核生长过程中， 控制反应釜内的pH值与底液pH值偏差在 0.5以内， 氨值与底液偏差在5g/L以内。 [0011]在可选的实施方式中， 晶核生长过程中， 金属盐溶液的流量为每小时反应釜容积 的1/200~1/50；说　明　书 1/8 页 3 CN 115504528 A 3