一种预锂材料及其制备方法与流程

1.本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及预锂材料，特别是涉及一种高纯度的预锂材料及其制备方法。


背景技术：

2.为了提高锂离子电池的能量密度，高比容量的硅负极材料正逐渐成为电池企业和材料供应商的选择，成为最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。然而，硅负极较大的体积膨胀以及较低的首次库伦效率限制了其实际应用。由于正极材料的库伦效率远高于负极，必然导致正极材料的容量无法完全发挥出来，造成正极材料的浪费和电池容量的降低。这主要是因为负极材料表面会在首次充电过程中形成固态电解质膜，即sei膜，这会消耗锂离子，而在电池中，锂离子几乎全部由正极材料提供。因此，人们提出了“补锂”的概念，通过在负极、正极或隔膜上“补锂”，来补充电池首次充电过程中形成sei膜所消耗的锂离子。
3.正极补锂的工艺是在正极匀浆的过程中，向其中添加高锂容量材料，在充电的过程中，富余的锂元素从这些高锂容量正极材料脱出，嵌入到负极中补充首次充放电的不可逆锂容量。
4.因此，从正极材料外再寻找到一个锂源，让sei膜的形成中消耗的是外界锂源的锂离子，这样就可以保证正极材料脱嵌的锂离子的浪费，最终就可以提高全电池容量。这个提供外界锂源的过程，就是预锂化，该外界锂源称为预锂材料。
5.预锂材料的研究是近几年锂电领域的研究热点，专利cn 107221650 b 中提到一种补锂添加剂及其制备方法，通过多种物质以一定的比例混合、多步烧结完成，但是有效成分纯度较低，部分产物颗粒小活性大致使不易储存，需要再做钝化处理，工艺复杂。专利cn 107819113a公开了一种补锂添加剂及其制备方法和应用中是以补锂添加剂为核壳结构，其核材料为导电碳材料，壳材料为氧化锂；氧化锂沉积在导电碳材料表面，以纳米尺寸的氧化锂颗粒形成纳米层壳，制备工艺复杂，难度大。
6.现有专利和研究中，合成li2nio2原料及方法主要是选择li2o/lioh及相应的镍盐，并加入添加剂进行固相合成，但是在实际合成过程中发现，尽管能够合成具有li2nio2的样品，但是其杂质组分较大，含量较低，主要原因是合成过程中nio极易团聚偏析，而且重现性差。
7.因此，研究一种纯度高且补锂性能好的预锂材料成为目前的一个研究重点。


技术实现要素：

8.本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种预锂材料及其制备方法，该预锂材料具有纯度高、致密度高以及脱锂容量高等特点。
9.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
10.根据本发明的一个方面，提供一种预锂材料，其化学式为lini
(1
‑
x)
me
x
o，其中x为10
‑6～10
‑1，me为除li和ni之外的第三金属。
11.根据本发明一实施例，第三金属为选自sr、y、nb、ce、ta、mo和 w中的一种或两种以上的元素。
12.根据本发明一实施例，预锂材料含有裂纹，裂纹宽度为0.5nm～1nm 或1nm～100nm，裂纹长度为0.5nm～1nm或1nm～500nm。
13.根据本发明一实施例，预锂材料的粒径中值d50为1μm～20μm，比表面积为0.1m2/g～100m2/g；优选的，预锂材料的粒径中值d50为3μm～15 μm，比表面积为5m2/g～50m2/g。
14.根据本发明的另一个方面，提供一种预锂材料的制备方法，主要步骤包括：
15.s1选择镍盐和添加剂，采用化学共沉淀法，制备出前驱体1；
16.s2在惰性气氛下煅烧前驱体1，制备出前驱体2；
17.s3将前驱体2进行诱导操作诱发裂纹结构，制备出前驱体3；
18.s4将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，惰性气氛下烧结，粉碎，制备出预锂材料。
19.根据本发明一实施例，镍盐包括硫酸镍、硝酸镍、氯化镍、溴化镍中的一种或多种。
20.根据本发明一实施例，添加剂包括含有sr、y、nb、ce、ta、mo或w的化合物中的一种或两种以上的混合物。
21.根据本发明一实施例，前驱体2的化学式为ni
(1
‑
x)
me
x
o，按摩尔百分比计，前驱体2中的游离水和结晶水的总含量控制在0.001％以内。
22.根据本发明一实施例，惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气及其混合气体。
23.根据本发明一实施例，诱导操作为置于诱导环境、加入诱导化学物质或置于诱导环境中加入诱导化学物质进行处理。
24.根据本发明一实施例，诱导环境包括低温环境、高压环境、高温淬火环境及其组合环境。
25.根据本发明一实施例，低温环境的温度为
‑
100℃～
‑
250℃。
26.根据本发明一实施例，高压环境的压力为10bar～500bar。
27.根据本发明一实施例，高温淬火环境是先加热至300℃～800℃后，再在液氮中极速降温至室温。
28.根据本发明一实施例，诱导化学物质包括sr、y、nb、ce、ta、mo 或w的化合物中的一种或两种以上的混合物。
29.对比现有技术，本发明的有益效果是：
30.1、本发明的预锂材料具有纯度高、致密度高以及脱锂容量高等特点；
31.2、本发明制备预锂材料的方法中通过诱导环境或诱导化学物质的诱导作用，改变晶体结构并进一步扩大晶胞体积，促使锂离子能够更充分的与nio 反应从而减少偏析，提高预锂材料的纯度及致密度，进而提升脱锂容量，推动锂离子电池整体电容量的提升。
附图说明
32.图1为实施例2的sem图；
33.图2为实施例2的首次充电容量图。
具体实施方式
34.体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本
发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的描述在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
35.本发明一实施方式，提供一种预锂材料，其化学式为lini
(1
‑
x)
me
x
o，其中x为10
‑6～10
‑1，例如x为10
‑6、10
‑5、10
‑4、10
‑3、10
‑2、10
‑1；me为除li和ni之外的第三金属，
36.于本发明一实施方式中，第三金属包括sr、y、nb、ce、ta、mo或 w中一种或两种以上的元素。
37.于本发明一实施方式中，预锂材料含有裂纹，裂纹宽度为0.5nm～1nm 或1nm～100nm，例如裂纹宽度为0.5nm、0.8nm、1nm、10nm、100nm；裂纹长度为0.5nm～1nm或1nm～500nm，例如裂纹长度为0.5nm、0.8nm、 1nm、10nm、20nm、200nm、300nm、400nm、500nm。
38.于本发明一实施方式中，预锂材料的粒径中值d50为1μm～20μm，例如预锂材料粒径中值d50为1μm、5μm、10μm、16μm、20μm；优选的，预锂材料粒径中值d50为3μm～15μm，例如预锂材料的粒径中值d50为3μm、6μm、9μm、12μm、15μm
39.于本发明一实施方式中，预锂材料的比表面积为0.1m2/g～100m2/g，例如预锂材料的比表面积为0.1m2/g、10m2/g、60m2/g、100m2/g；优选的，预锂材料的比表面积为5m2/g～50m2/g，例如预锂材料的比表面积为5m2/g、 20m2/g、30m2/g、40m2/g、50m2/g。
40.本发明一实施方式，提供一种预锂材料的制备方法，主要步骤包括：
41.s1选择镍盐和添加剂，采用化学共沉淀法，制备出前驱体1；
42.s2在惰性气氛下煅烧前驱体1，制备出前驱体2；
43.s3将前驱体2进行诱导操作诱发裂纹结构，制备出前驱体3；
44.s4将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，惰性气氛下烧结，粉碎，制备出预锂材料。
45.于本发明一实施方式中，镍盐包括硫酸镍、硝酸镍、氯化镍、溴化镍中的一种或多种。
46.于本发明一实施方式中，添加剂包括含有sr、y、nb、ce、ta、mo、 w的化合物中一种或两种以上的混合物。其中sr的化合物包括srco3、 sro或srso4，y的化合物包括y(no3)3、y2(so4)3、y2o3、ybr3或y2(co3)3，nb的化合物包括linbo3、nbcl5或nbn，ce的化合物包括cecl3、cebr3或ce2o3，ta的化合物包括tacl5或tabr5，mo的化合物包括moo3、 mo(so4)3或mo(no3)3，w的化合物为na2wf8。
47.于本发明一实施方式中，前驱体2的化学式为ni
(1
‑
x)
me
x
o，按摩尔百分比计，前驱体2中的游离水和结晶水的总含量控制在0.001％以内，例如0.001％、0.0008％、0.0006％、0.0004％、0.0002％。
48.于本发明一实施方式中，惰性气体包括氮气、氦气、氖气、氩气及其混合气体。
49.于本发明一实施方式中，诱导操作为置于诱导环境、加入诱导化学物质或置于诱导环境中加入诱导化学物质进行处理。
50.于本发明一实施方式中，诱导环境包括低温环境、高压环境、高温淬火环境及其组合环境。
51.于本发明一实施方式中，低温环境的温度为
‑
100℃～
‑
250℃，例如
‑
100 ℃、
‑
150℃、
‑
200℃、
‑
250℃。
52.于本发明一实施方式中，高压环境的压力为10bar～500bar，例如 100bar、200bar、400bar、500bar。
53.于本发明一实施方式中，高温淬火环境是先加热至300℃～800℃后，加热的温度例如300℃、400℃、500℃、500℃、600℃、700℃、800℃，再在液氮中极速降温至室温。
54.于本发明一实施方式中，诱导化学物质包括sr、y、nb、ce、ta、 mo或w的化合物中的一种或两种以上的混合物。其中sr的化合物包括 srco3、sro或srso4，y的化合物包括y(no3)3、y2(so4)3、y2o3、ybr3或y2(co3)3，nb的化合物包括linbo3、nbcl5或nbn，ce的化合物包括 cecl3、cebr3或ce2o3，ta的化合物包括tacl5或tabr5，mo的化合物包括moo3、mo(so4)3或mo(no3)3，w的化合物为na2wf8。
55.以下，结合具体实施例对本发明的预锂材料及其制备方法做进一步说明。
56.实施例1
57.取10kg分析纯的硫酸镍和0.01g分析纯的硫酸铈为原料，配置成1mol/l 的硫酸盐溶液，按照5l的硫酸盐溶液与与8l的1mol/l的氢氧化钠溶液和 0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni
(1
‑
x)
me
x
(oh)2，其中me为ce，x为 10
‑5；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为30bar，烧结的温度为750 ℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体2，记为ni
(1
‑
x)
me
x
o，其中me为 ce，x为10
‑5；在前驱体2中添加0.005g的诱导化学物质硫酸铈混合均匀，置于液氮
‑
196℃环境中60min，在低温环境与诱导化学物质协同下致使晶体结构诱变，改变其晶粒大小，制备出前驱体3；将前驱体3与等摩尔比的li2o 混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为40bar，烧结的温度为800 ℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10 μm，制备出预锂材料，该预锂材料含有裂纹，小裂纹的宽度和长度为 0.5nm～1nm，大裂纹的宽度和长度分别为1nm～50nm和10nm～400nm，该预锂材料的纯度为94.5％，以该预锂材料为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v首次充电容量为410.5mah/g。
58.实施例2
59.取10kg分析纯的氯化镍和0.1g分析纯的五氯化铌为原料，配置成1mol/l 的硫酸盐溶液，按照5l的硫酸盐溶液与与8l的1mol/l的氢氧化钠溶液和 0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni
(1
‑
x)
me
x
(oh)2，其中me为nb，x为 10
‑3；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为30bar，烧结的温度为750 ℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体2，记为ni
(1
‑
x)
me
x
o，其中me为 nb，x为10
‑3；在前驱体2中添加0.02g的诱导化学物质五氯化铌混合均匀，然后置于等静压环境中，压至150bar，加压时间为30min，解压后加热至500 ℃，加热时间为60min，通过液氮极速降温至室温，在加压环境与诱导化学物质协同下致使晶体结构诱变，改变其晶粒大小，制备出前驱体3；将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为 40bar，烧结的温度为800℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10μm，制备出预锂材料，该预锂材料含有裂纹，小裂纹的宽度和长度为0.5nm～0.8nm，大裂纹的宽度和长度分别为 1nm～90nm和5nm～300nm，该预锂材料的纯度为97.6％，以该预锂材料为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v首次充电容量为431.1mah/g。
60.实施例3
61.取10kg分析纯的溴化镍和0.005g分析纯的溴化钽为原料，配置成1mol/l 的硫酸
盐溶液，按照5l的硫酸盐溶液与与8l的1mol/l的氢氧化钠溶液和0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni
(1
‑
x)
me
x
(oh)2，其中me为ta，x为 10
‑6；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为30bar，烧结的温度为750 ℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体2，记为ni
(1
‑
x)
me
x
o，其中me为 ta，x为10
‑6；在前驱体2中添加0.02g的诱导化学物质溴化钽，加热至800 ℃，加热时间为60min，通过液氮极速降温至室温，诱发马氏体相变，在高温淬火环境与诱导化学物质协同下致使晶体结构诱变，改变其晶粒大小，制备出前驱体3；将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为40bar，烧结的温度为800℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10μm，制备出预锂材料，该预锂材料含有裂纹，小裂纹的宽度和长度为0.5nm～0.7nm，大裂纹的宽度和长度分别为3nm～70nm和5nm～500nm，该预锂材料的纯度为96.1％，以该预锂材料为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v首次充电容量为 423.2mah/g。
62.实施例4
63.取10kg分析纯的硫酸镍和0.01g的分析纯硫酸钇和分析纯硫酸锶等比混合为原料，配置成1mol/l的硫酸盐溶液，按照5l的硫酸盐溶液与与8l的 1mol/l的氢氧化钠溶液和0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni
(1
‑
x)
me
x
(oh)2，其中me为y和sr，x为10
‑5；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为 30bar，烧结的温度为750℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体2，记为 ni
(1
‑
x)
me
x
o，其中me为ce，x为10
‑5；在前驱体2中添加0.005g的诱导化学物质硫酸铈混合均匀，置于液氮
‑
196℃环境中60min，在低温环境与诱导化学物质协同下致使晶体结构诱变，改变其晶粒大小，制备出前驱体3；将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为40bar，烧结的温度为800℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10μm，制备出预锂材料，该预锂材料含有裂纹，小裂纹的宽度和长度为0.5nm～1nm，大裂纹的宽度和长度分别为 8nm～90nm和4nm～450nm，该预锂材料的纯度为95.1％，以该预锂材料为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v首次充电容量为413.6mah/g。
64.实施例5
65.取10kg分析纯的硫酸镍和0.002g的分析纯硫酸钇、分析纯硫酸锶、五氯化铌、硫酸铈和溴化钽等比混合为原料，配置成1mol/l的硫酸盐溶液，按照5l的硫酸盐溶液与与8l的1mol/l的氢氧化钠溶液和0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni
(1
‑
x)
me
x
(oh)2，其中me为sr、y、nb、ce和ta，x 为10
‑5；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为30bar，烧结的温度为 750℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体2，记为ni
(1
‑
x)
me
x
o，其中me 为sr、y、nb、ce和ta，x为10
‑5；在前驱体2中添加0.01g的诱导化学物质溴化钽混合均匀，置于液氮
‑
196℃环境中60min，在低温环境与诱导化学物质协同下致使晶体结构诱变，改变其晶粒大小，制备出前驱体3；将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为 40bar，烧结的温度为800℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10μm，制备出预锂材料，该预锂材料含有裂纹，小裂纹的宽度和长度为0.5nm～0.9nm，大裂纹的宽度和长度分别
为 2nm～50nm和15nm～350nm，该预锂材料的纯度为95.6％，以该预锂材料为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v首次充电容量为416.1mah/g。
66.实施例6
67.取10kg分析纯的硫酸镍和0.001g的分析纯硫酸钇、分析纯硫酸锶、五氯化铌、硫酸铈和溴化钽等比混合为原料，配置成1mol/l的硫酸盐溶液，按照5l的硫酸盐溶液与与8l的1mol/l的氢氧化钠溶液和0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni
(1
‑
x)
me
x
(oh)2，其中me为sr、y、nb、ce和ta，x 为10
‑6；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为30bar，烧结的温度为 750℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体2，记为ni
(1
‑
x)
me
x
o，其中me 为sr、y、nb、ce和ta，x为10
‑6；在前驱体2中添加0.015g的诱导化学物质溴化钽混合均匀，置于液氮
‑
150℃环境中60min，在低温环境与诱导化学物质协同下致使晶体结构诱变，改变其晶粒大小，制备出前驱体3；将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为 40bar，烧结的温度为800℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10μm，制备出预锂材料，该预锂材料含有裂纹，小裂纹的宽度和长度为0.6nm～1nm，大裂纹的宽度和长度分别为 20nm～80nm和30nm～450nm，该预锂材料的纯度为94.7％，以该预锂材料为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v首次充电容量为413.2mah/g。
68.对比例1
69.取10kg分析纯的硫酸镍为原料，配置成1mol/l的硫酸盐溶液，按照5l 的硫酸盐溶液与与8l的1mol/l的氢氧化钠溶液和0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni(oh)2；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为30bar，烧结的温度为750℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体2，记为nio；在前驱体2中添加0.005g的诱导化学物质硫酸铈混合均匀，将混合物加热至700 ℃，加热时间为60min，然后通过液氮极速降温至室温，诱发马氏体相变，再将混合物置于液氮
‑
196℃环境中60min，在高温淬火环境、低温环境与诱导化学物质协同下致使晶体结构诱变，改变其晶粒大小，制备出前驱体3；将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为40bar，烧结的温度为800℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10μm，制备出对比例1样品，该样品含有裂纹，裂纹的宽度和长度为120nm～1000nm和300nm～2500nm，该样品的纯度为 65.1％，以该样品为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v首次充电容量为313.6mah/g。
70.对比例2
71.取10kg分析纯的硫酸镍和0.01g分析纯的五氯化铌为原料，配置成 1mol/l的硫酸盐溶液，按照5l的硫酸盐溶液与与8l的1mol/l的氢氧化钠溶液和0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni
(1
‑
x)
me
x
(oh)2，其中me为nb，x为10
‑5；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为30bar，烧结的温度为750℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体2，记为ni
(1
‑
x)
me
x
o，其中 me为nb，x为10
‑5；将前驱体2与等摩尔比的li2o混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为40bar，
烧结的温度为800℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10μm，制备出对比例2样品，该样品含有裂纹，裂纹的宽度和长度为250nm～1200nm和500nm～3000nm，该样品的纯度为60.3％，以该样品为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的 4.5v首次充电容量为256.3mah/g。
72.对比例3
73.取10kg分析纯的硫酸镍为原料，配置成1mol/l的硫酸盐溶液，按照5l 的硫酸盐溶液与与8l的1mol/l的氢氧化钠溶液和0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni(oh)2；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为30bar，烧结的温度为750℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体2，记为nio；在前驱体2中添加0.02g的诱导化学物质溴化钽混合均匀，置于液氮
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196℃环境中60min，在低温环境与诱导化学物质协同下致使晶体结构诱变，改变其晶粒大小，制备出前驱体3；将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为40bar，烧结的温度为800℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10μm，制备出对比例3样品，该样品含有裂纹，裂纹的宽度和长度为500nm～2500nm和 800nm～3500nm，该样品的纯度为55.6％，以该样品为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v首次充电容量为231.1mah/g。
74.对比例4
75.取10kg分析纯的硫酸镍为原料，配置成1mol/l的硫酸盐溶液，按照5l 的硫酸盐溶液与与8l的1mol/l的氢氧化钠溶液和0.2l的10mol/l氨水这样的配比加入反应容器中进行反应，沉淀物再经过滤、洗涤和干燥，制备出前驱体1，记为ni(oh)2；在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为30bar，烧结的温度为750℃，烧结的时间为60min，制备出前驱体3，记为nio；将前驱体3与等摩尔比的li2o混合，在氮气气氛下烧结，烧结的所加压的压力为40bar，烧结的温度为800℃，烧结的时间为80min，后经冷却至室温，再粉碎至粒径中值d50为10μm，制备出对比例4样品，该样品含有裂纹，裂纹的宽度和长度为200nm～1800nm和600nm～2200nm，该样品的纯度为 67.4％，以该样品为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v首次充电容量为333.2mah/g。
76.实施例或对比例样品的裂纹通过扫描电子显微镜sem3000进行测定。
77.实施例或对比例样品的中粒径中值d50通过ls
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909e激光粒度分析仪进行测定。
78.实施例或对比例中样品的bet比表面积按照gb/t19587
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2017《气体吸附bet法测定固态物质比表面积》进行测定。
79.实施例或对比例中样品的纯度通过x射线衍射仪(d8 advance)对xrd峰形拟合计算。
80.实施例或对比例中样品作为锂电正极材料、石墨作为锂电负极材料与六氟磷酸锂的碳酸乙酯溶液作为电解液共同制备出的锂离子电池，电池的4.5v 首次充电容量按照ys/t 798
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2012《镍钴锰酸锂》进行测定。
81.对比实施例1～6以及对比例1～4，分别检测前驱体3的比表面积，以及检测实施例
1～6中的预锂材料和对比例1～4中样品的纯度，以及在充电电压为4.5v的条件下的首次充电容量，相关测试实验结果见表1
82.表1实施例与对比例对比测试结果
[0083][0084][0085]
由表1可以看出，实施例1～6前驱体3的比表面积远高于对比例1～4中前驱体3的比表面积，前驱体3的比表面积越大，说明裂纹结构越多，越有利于制备出高纯度的预锂材料；从实施例1～6以及对比例1～4的纯度实验数据来看，实验结果得到相互印证，比表面积越大，预锂材料的纯度越高；在制备预锂材料的方法中通过诱导环境或诱导化学物质的诱导作用，改变晶体结构并进一步扩大晶胞体积，促使锂离子能够更充分地与nio反应从而减少偏析，提高预锂材料的纯度及致密度，进而提升脱锂容量，通过实施例1～6 中多种诱导因素制备的预锂材料与对比例1～4中单一或没有诱导因素制备的样品，在充电电压为4.5v的条件下的首次充电容量方面，多种诱导因素制备的预锂材料在首次充电容量数据上具有明显的优势，这也进一步说明预锂材料的脱锂容量高。
[0086]
本领域技术人员应当注意的是，本发明所描述的实施方式仅仅是示范性的，可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。