本发明属于锂离子电池，涉及一种三元前驱体，尤其涉及一种多元掺杂的三元前驱体及其制备方法与应用。
背景技术：
1、随着新能源车的快速发展，锂电池技术愈加成熟，人们对锂电池续航要求也越来越高，这就要求电芯具有更高的能力密度，电芯材料发挥更高的容量。理想的正极材料需具备以下特征：存在较高氧化还原电位且易发生氧化还原的过渡金属离子，保证锂离子电池具有较高的充放电容量及开路电压；锂离子及电子导电性好，提供优异的倍率性能；安全性好，具有较高的化学稳定性和热力学稳定性；容易制备，对环境友好，价格便宜。
2、镍钴锰三元前驱体具有较高的比容量和耐低温性能，但阳离子混排、热稳定性以及微裂纹等问题极大地限制了镍钴锰三元材料的应用。对于镍钴锰三元材料存在的上述缺陷，一般的改性方法包括元素掺杂和表面包覆，元素掺杂包括阳离子和阴离子掺杂，可以在一定程度上增强三元正极材料的结构稳定性，但存在掺杂不均匀的问题，而且掺杂元素分布在材料颗粒表面和体相，易形成杂相，元素掺杂也不能解决材料在高电压下的析氧问题；表面包覆是在三元正极材料表面包覆一层保护层，在一定程度上抑制材料高电压充放电造成的结构坍塌，缓解电解液对电极材料的腐蚀，使提高材料的导电性，但是存在包覆不均匀以及工艺复杂的问题，而且包覆和掺杂一样不能解决材料在高电压充放电下的析氧问题。
3、为了解决现有技术存在的问题，需要提供一种多元掺杂的三元前驱体及其制备方法与应用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种多元掺杂的三元前驱体及其制备方法与应用，所述制备方法工艺简单、流程少，能够在镍钴锰三元前驱体的表面形成均匀且稳定的包覆层，且前驱体表面包覆的金属颗粒为纳米级别，可以显著提升三元前驱体的球形度，有利于提高其对应正极材料的倍率性能和循环性能。
2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，本发明提供了一种多元掺杂的三元前驱体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
4、未掺杂的镍钴锰三元前驱体浸渍于掺杂金属盐溶液，经后处理，得到多元掺杂的三元前驱体；
5、所述浸渍时，控制体系内络合剂与沉淀剂的含量。
6、本发明提供的制备方法工艺简单、流程少，能够在镍钴锰三元前驱体的表面形成均匀且稳定的包覆层，且前驱体表面包覆的金属颗粒为纳米级别，可以显著提升三元前驱体的球形度，有利于提高其对应正极材料的倍率性能和循环性能。
7、所述后处理包括本领域常规的固液分离、洗涤干燥以及除铁，本发明对此不做具体限定。
8、优选地，所述掺杂金属盐溶液中的掺杂金属盐包括硫酸铝。
9、优选地，所述掺杂金属盐溶液的浓度为1.5-2.5mol/l。
10、优选地，所述镍钴锰三元前驱体中总金属离子与掺杂金属盐中掺杂金属的摩尔比为10:(0.1-0.8)。
11、优选地，所述浸渍时，控制体系内沉淀剂的含量，使ph值为10.8-11.5。
12、优选地，所述浸渍时，控制体系内络合剂的含量，使络合剂浓度为5-7mol/l。
13、优选地，所述未掺杂的镍钴锰三元前驱体的制备方法包括如下步骤：
14、保护气氛条件下，底液中混合沉淀剂、络合剂以及三元硫酸盐溶液，反应至目标粒径d50为3.3-3.7μm，得到未掺杂的镍钴锰三元前驱体。
15、优选地，所述三元硫酸盐溶液中的硫酸盐包括硫酸镍、硫酸钴与硫酸锰。
16、优选地，所述三元硫酸盐溶液的浓度为2-4mol/l。
17、优选地，所述沉淀剂包括氢氧化钠。
18、优选地，所述络合剂包括氨水。
19、优选地，所述反应的ph值为11-11.2。
20、优选地，所述反应的碱度为14-16g/l；
21、优选地，所述反应的温度为55-60℃；
22、优选地，所述反应在350-400rpm的搅拌速度下进行。
23、优选地，所述底液为ph值为11.2-11.4的氢氧化钠溶液；
24、优选地，所述底液的温度为55-60℃；
25、优选地，所述保护气氛所用气体包括氮气和/或惰性气体。
26、第二方面，本发明提供了一种多元掺杂的三元前驱体，所述多元掺杂的三元前驱体由第一方面所述的制备方法制备得到。
27、本发明提供的多元掺杂的三元前驱体的表面具有纳米级别的金属颗粒分布，能够形成均匀且稳定的包覆层，显著提高了其球形度，也因此提高了其对应正极材料的倍率性能和循环性能。
28、第三方面，本发明提供了一种如第二方面所述多元掺杂的三元前驱体的应用，所述多元掺杂的三元前驱体用于制备锂离子电池正极材料。
29、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
30、本发明提供的制备方法工艺简单、流程少，能够在镍钴锰三元前驱体的表面形成均匀且稳定的包覆层，且前驱体表面包覆的金属颗粒为纳米级别，可以显著提升三元前驱体的球形度，有利于提高其对应正极材料的倍率性能和循环性能。
1.一种多元掺杂的三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂金属盐溶液中的掺杂金属盐包括硫酸铝和/或硫酸镁；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍时，控制体系内沉淀剂的含量，使ph值为10.8-11.5；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述未掺杂的镍钴锰三元前驱体的制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三元硫酸盐溶液中的硫酸盐包括硫酸镍、硫酸钴与硫酸锰；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂包括氢氧化钠；
7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应的ph值为11-11.2；
8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述底液为ph值为11.2-11.4的氢氧化钠溶液；
9.一种多元掺杂的三元前驱体，其特征在于，所述多元掺杂的三元前驱体由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种如权利要求9所述多元掺杂的三元前驱体的应用，其特征在于，所述多元掺杂的三元前驱体用于制备锂离子电池正极材料。
