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CN108615868A - 一种球形度高且表面致密低杂质的镍钴锰三元材料前驱体及其制备方法和应用 - Google Patents

一种球形度高且表面致密低杂质的镍钴锰三元材料前驱体及其制备方法和应用 Download PDF

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CN108615868A CN201810473691.5A CN201810473691A CN108615868A CN 108615868 A CN108615868 A CN 108615868A CN 201810473691 A CN201810473691 A CN 201810473691A CN 108615868 A CN108615868 A CN 108615868A
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Abstract

本发明公开了一种球形度高且表面致密低杂质的镍钴锰三元材料前驱体及其制备方法和应用，属于锂离子电池制备技术领域。本发明的制备方法包括以下步骤：将镍源、钴源、锰源化合物溶解在去离子水中配制成一定浓度的溶液；然后将配制好的溶液与浓氨水混合后，与沉淀剂、铵盐溶液并流进入反应釜中进行反应；随后将所得前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，再浆过程中将入一定量的碱溶液；最后经喷雾干燥，即可得到本发明的镍钴锰三元材料前驱体。采用本发明的方法能够制备所得镍钴锰三元材料前驱体的结晶度好、产品球形度高且表面致密、产品中的杂质含量极低，可用于制备性能更佳的锂离子电池正极材料‑镍钴锰酸锂。

Description

一种球形度高且表面致密低杂质的镍钴锰三元材料前驱体及 其制备方法和应用
技术领域
本发明属于锂离子电池制备技术领域，尤其涉及一种在液相体系下通过金属离子共沉淀工艺制备球形度高且表面致密的高镍系镍钴锰三元材料前驱体降硫、除杂制备工艺，通过该方法可以制备得到电化学活性高的镍钴锰酸锂、以该镍钴锰酸锂为主体的正极材料及包含有该正极材料的二次电池。
背景技术
锂离子电池因具有电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点而倍受青睐，正极材料作为目前锂离子电池中最关键的材料，它的发展也最值得关注。三元前驱体是制造三元材料的主要原材料，生产三元材料需要使用等量的三元前驱体，三元前驱体目前约占三元材料成本的55％。由于前驱体的品质(形貌、粒径、粒径分布、比表面积、杂质含量、振实密度等)直接决定了最后烧结产物的理化指标，因此前驱体对三元材料的生产至关重要。可以说，三元材料60％的技术含量都在前驱体工艺里面。但目前国内正极材料厂家普遍忽视三元材料前驱体的生产和研发，大部分厂家通常都是直接外购前驱体进行烧结。
目前国内锂电生产企业向着拥有更高比容量的高镍三元材料方向推进，其中以622型及 811型镍钴锰酸锂三元正极材料最为常见。其中，622型镍钴锰酸锂比容量高于523型，克容量能达到160毫安时以上，甚至在高电压的情况下能达到180毫安时，且加工性能好，高能量，内部结构疏松，易于在较低的温度下烧结。Ni含量越高比容量越高，Ni含量达到60％以上的材料的重要性逐渐显现，622类材料的开发成为产业开发的重点，并将使用在高端圆柱笔记本电池和高能量密度的EV电池上。
811这种高镍系材料因为镍含量、钴含量低而具备高容量、价格低等优势，主要应用在小型的高比容的铝壳电池和高容量圆柱锂离子电池上面。目前，关于811这种高镍系材料日本、韩国做的较好，如日本的住友之类企业，国内做的厂家不少，如邦普，大华之类，但大部分企业还都处于中试阶段，量产的规模比较小，还需等待市场的时机。因此，开发研究出适于上述622和811型等高镍系镍钴锰三元材料的前驱体及其制备工艺，并改善所得镍钴锰三元材料前驱体的结构形貌，降低其杂质含量，对于保证所得高镍型镍钴锰酸锂三元正极材料的使用性能具有重要的意义。
经检索，关于镍钴锰酸锂三元材料前驱体制备工艺的专利报道已有较多公开。如，中国专利申请号为201711219583.7，发明创造名称为一种低钠含量硫镍钴锰三元素混合氢氧化物的制备方法，该申请案的硫镍钴锰三元素混合氢氧化物的制备方法，包括以下步骤：(1)原料制备；(2)原料预处理；(3)稀碱配制；(4)共沉淀；(5)陈化；(6)洗涤；(7)烘干，其中陈化好的浆料先自然澄清，排去上清液，然后加入浓度为0.5-1％浓度的稀氢氧化钠溶液进行调浆，调浆2±0.5小时后采用离心机对浆料进行过滤，过滤甩干后再分别用稀氢氧化钠溶液和去离子水进行洗涤，最后经烘干即可得到低钠含量硫镍钴锰三元素混合氢氧化物，但该申请案制备所得硫镍钴锰三元素混合氢氧化物的硫含量仍较高。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上不足，而提供了一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体及其制备方法和应用。采用本发明的方法可以制备得到球形度高、致密性好，且杂质含量极低的高镍系镍钴锰三元材料前驱体，从而保证镍钴锰酸锂三元正极材料的电化学性能。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
其一，本发明的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体，该前驱体为规则的表面致密的球形结构，且前驱体中S的含量为0.010～0.020wt％、Na的含量不大于100ppm。
更进一步的，所述前驱体颗粒的粒度D50为10～15μm，振实密度不小于2.2g/cm3。
其二，本发明的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备方法，包括以下步骤：
1)称取可溶性镍源、钴源和锰源化合物，并将镍源、钴源和锰源化合物溶解在去离子水中配制成一定浓度的溶液；
2)在反应体系温度控制在62～78℃下，将配制好的溶液与络合剂混合均匀后与沉淀剂、铵盐溶液并流进入反应釜中进行反应；
3)将反应所得镍钴锰三元材料前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，最后经喷雾干燥，即得到球形度高且表面密实低杂质含量的镍钴锰三元材料前驱体产品，其中再浆过程中加入一定量的碱溶液。
更进一步的，所述步骤3)的再浆过程中所加碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锌中的一种或多种，碱溶液的摩尔浓度为4～5.8mol/L，且加入的碱性化合物的量为样品质量的1％～5％。
更进一步的，所述再浆溶液的固含量为20％～30％，再浆时间为1h～2h。
更进一步的，所述步骤2)中将反应釜中的pH值控制在9～12，待反应体系pH值稳定后，继续反应6～12h；所述的络合剂为浓氨水，络合剂的用量按溶液中镍、钴、锰金属离子摩尔之和与NH4 +的摩尔数之比为1.0～2.0进行添加；所述的沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锌中的一种或多种，沉淀剂的浓度为3～6mol/L；所述的铵盐为硝酸铵、硫酸铵、氯化铵和磷酸铵中的一种或多种，且铵盐溶液的NH4 +浓度为2～5mol/L。
更进一步的，所述步骤1)中可溶性镍源、钴源和锰源化合物按照摩尔比Ni/Co/Mn为 60:20:20或80:10:10进行称量，去离子水、镍源、钴源和锰源的重量配比811型镍钴锰前驱体为100：(10～70)：(1～10)：(0.5～5)，622型镍钴锰前驱体为100：(5～50)：(2～20)：(1～10)；且步骤1)中所得溶液811型镍钴锰前驱体中镍的浓度为20～145g/L，钴的浓度为2.5～20g/L，锰的浓度为2～20g/L，622型镍钴锰前驱体中镍的浓度为15～110g/L，钴的浓度为5～35g/L，锰的浓度为5～35g/L。
更进一步的，所述的可溶性镍源化合物为硫酸镍、二氯化镍和硝酸镍中的一种或多种，所述的可溶性钴源化合物为硝酸钴、硫酸钴、草酸钴和二氯化钴中的一种或多种，所述的可溶性锰源化合物为硝酸锰、硫酸锰和氯化锰中的一种或多种。
更进一步的，步骤2)所用铵盐溶液中含有正己烷、甲苯、乙苯和正戊烷中的一种或多种，且铵盐溶液中有机物的总含量为所加入铵盐溶液总质量的0.01-1％。
其三，采用本发明的方法制备得到的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的应用，将所得镍钴锰三元材料前驱体与锂化合物反应制备得到镍钴锰酸锂电池正极材料或者将得到的镍钴锰酸锂正极材料应用于电池中。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体，该镍钴锰三元材料前驱体为规则的球形结构，前驱体中S的含量为0.010～0.020wt％、Na的含量不大于100ppm，相对于现有镍钴锰三元材料前躯体，其杂质含量较低，产品纯度高，且其球形度高、表面致密性好，粒度D50在10～15μm，粒度分布窄。
(2)本发明的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备工艺，采取络合剂与反应原料溶液均匀混合，再与沉淀剂、铵盐溶液在一定pH值共同作用下，最终实现三种金属离子与OH-共沉淀的工艺制备得到球形度高、表面密实且杂质含量极低的镍钴锰三元材料前驱体，将该前驱体进行烧结所得镍钴锰酸锂具有更佳的电化学循环性能和更高的比容量。
(3)本发明的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备工艺，将反应所得镍钴锰三元材料前驱体料浆进行水洗、再浆、再水洗处理，且再浆处理过程中加入一定的碱溶液，从而可以在保证所得前驱体性能的基础上降低所得产品中的杂质含量，保证其后续应用效果。
(4)本发明的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备工艺，通过对再浆工艺中所加碱溶液的量、浓度、再浆时间以及反应温度等反应条件进行严格控制，同时配合以铵盐溶液的添加，从而有利于进一步降低所得前驱体产品中的杂质含量。
(5)本发明的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备工艺，通过向铵盐溶液中添加一定种类和含量的有机物，从而有助于改善所得前驱体产品的结构形貌，保证制备所得前驱体具有较高的球形度及致密度，进而有利于提高所得前驱体产品的使用性能。
(6)本发明的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的应用，通过将本发明的前驱体材料与锂化合物经高温煅烧可以制备得到安全且具有高能量密度的电池正极材料高镍系镍钴锰酸锂，能够满足二次电池用电极活性物质的使用要求，将该电池正极材料制作形成电池正极，可获得安全方面良好的大容量和循环性能佳的二次电池。
附图说明
图1为实施例1得到的镍钴铝氢氧化物的SEM图；
图2为对比例1得到的镍钴铝氢氧化物的SEM图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，现结合具体实施例对本发明作详细描述。
本发明的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备工艺，包括如下步骤：1)、称取可溶性镍源、钴源和锰源化合物，并将镍源、钴源、锰源化合物溶解在去离子水中配制成一定浓度的溶液，当制备811型镍钴锰前驱体时可溶性镍源、钴源和锰源化合物按照摩尔比Ni/Co/Mn为80:10:10进行称量，并控制去离子水、镍源、钴源和锰源的重量配比为100：(10～70)：(1～10)：(0.5～5)，当制备622型镍钴锰前驱体时可溶性镍源、钴源和锰源化合物按照摩尔比Ni/Co/Mn为60:20:20进行称量，并控制去离子水、镍源、钴源和锰源的重量配比为100：(5～50)：(2～20)：(1～10)；2)、反应体系温度控制在62～78℃下，将配制好的溶液与浓氨水按金属元素摩尔之和：NH4 +摩尔数比为1.0～2.0的比例配制，均匀搅拌后，配制好的溶液与沉淀剂、铵盐溶液并流进入处于搅拌状态下的反应釜中。反应釜中的pH值控制在9～12，待反应体系pH值稳定后，继续反应6～12h；3)、将反应所得镍钴锰三元材料前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，再浆过程加入碱性化合物，其添加量为样品质量的1％～5％，再浆溶液的固含量为20％～30％，再浆时间为1h～2h。最后经喷雾干燥，即得到球形、极低杂质含量且表面致密的镍钴锰三元材料前驱体产品。
本发明的可溶性镍源化合物为硫酸镍、二氯化镍和硝酸镍中的一种或多种，可溶性钴源化合物为硝酸钴、硫酸钴、草酸钴和二氯化钴中的一种或多种，可溶性锰源化合物为硝酸锰、硫酸锰和氯化锰中的一种或多种，且步骤1)所得混合溶液811型镍钴锰前驱体中镍的浓度为20～145g/L，钴的浓度为2.5～20g/L，锰的浓度为2～20g/L，622型镍钴锰前驱体中镍的浓度为15～110g/L，钴的浓度为5～35g/L，锰的浓度为5～35g/L。所述的沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锌中的一种或多种，沉淀剂的浓度为3～6mol/L。本发明的铵盐为硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、磷酸铵中的一种或多种，铵盐溶液的浓度(NH4 +浓度)为2～5mol/L，且铵盐的加入量按金属元素摩尔之和：NH4 +摩尔数比为1.0～2.0的比例添加，所用铵盐溶液中含有正己烷、甲苯、乙苯和正戊烷中的一种或多种，且铵盐溶液中有机物的总含量为所加入铵盐溶液总质量的0.01～1％。所述再浆时加入的碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锌中的一种或多种，碱溶液的浓度为4～5.8mol/L。
本发明采取络合剂与反应原料溶液均匀混合，再与沉淀剂、铵盐溶液在一定pH值共同作用，最终实现三种金属离子与OH-共沉淀的工艺制备镍钴锰三元材料前驱体；通过控制沉淀剂的加入速度，从而控制反应体系的pH值；通过控制混合溶液的加入速度，从而控制Ni、 Co、Mn三种主要元素与沉淀剂的比例关系，通过控制铵盐溶液的浓度和进料速度控制产品的粒度和形貌，最终实现对镍、钴、锰三种主要元素共沉淀过程的控制。通过水洗、再浆、再水洗并且再浆过程中加入碱性溶液进行调洗，以及反应过程适当的提高反应温度、反应过程中加入一定量的铵盐溶液，最终达到降硫、除杂的目的，制得球形度高且表面致密、杂质含量极低的镍钴锰三元材料前驱体。
为进一步了解本发明的内容，现结合具体实施例对本发明作详细描述。
实施例1
按摩尔比Ni/Co/Mn为80:10:10称取氯化镍150.0g、氯化钴17.8g、氯化锰9.9g，并将氯化镍、氯化钴、氯化锰溶解在去离子水中配制成总金属离子浓度为1.8mol/L的混合溶液；按金属元素摩尔数之和与NH4 +摩尔数比为1.0向混合溶液加入质量分数为25％的浓氨水59.1mL；反应体系温度控制在65℃下，将配制好的溶液与配制好的沉淀剂6mol/L的NaOH 溶液、2.0mol/L的氯化铵溶液(所用铵盐溶液中含有正己烷，且正己烷的总含量为所加入铵盐溶液总质量的1％)并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，将反应釜中的pH值控制在11.5；待反应体系pH值稳定后，继续反应8h；然后将所得到镍钴锰三元材料前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，再浆溶液的固含量为20％，再浆过程中加入5.8mol/L的NaOH溶液15.0mL，再浆搅拌调洗2h；最后经喷雾干燥，即得到球形、极低杂质含量且表面致密的镍钴锰三元材料前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2产品，如图1所示。喷干后的样品经红外碳硫仪检测其硫含量为0.012％，样品经ICP检测其Na含量为58.7ppm。
对比例1
按摩尔比Ni/Co/Mn为80:10:10称取氯化镍150.0g、氯化钴17.8g、氯化锰9.9g，并将氯化镍、氯化钴、氯化锰溶解在去离子水中配制成总金属离子浓度为1.8mol/L的混合溶液；将配制好的混合溶液与配制好的沉淀剂5.8mol/L的NaOH溶液、络合剂质量分数为25％的浓氨水59.1mL并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，反应体系温度控制在65℃下，将反应釜中的pH值控制在11.5；待反应体系pH值稳定后，继续反应8h；然后将所得到镍钴锰三元材料前驱体料浆自然冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到镍钴锰三元材料前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2产品，其形貌参见图2所示。干燥后的样品经红外碳硫仪检测其硫含量为0.550％，样品经ICP检测其Na含量为430ppm。
实施例2
按摩尔比Ni/Co/Mn为60:20:20称取氯化镍150.0g、氯化钴50.1g、氯化锰26.5g，并将氯化镍、氯化钴、氯化锰溶解在去离子水中配制成总金属离子浓度2mol/L的混合溶液；按金属元素摩尔之和与NH4 +摩尔数比为1.0向混合溶液加入质量分数为25％的氨水78.76mL；反应体系温度控制在70℃下，将配制好的溶液与配制好的沉淀剂6mol/L的KOH溶液、3.0mol/L的氯化铵溶液(所用铵盐溶液中含有甲苯，且铵盐溶液中甲苯的总含量为所加入铵盐溶液总质量的0.5％)并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，将反应釜中的pH值控制在11.4；待反应体系pH值稳定后，继续反应7h；然后将所得到镍钴铝三元材料前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，再浆溶液的固含量为25％，再浆过程中加入5.8mol/L的KOH溶液6.4mL，再浆搅拌调洗1.5h；最后经喷雾干燥，即得到球形、极低杂质含量且表面密实的镍钴锰三元材料前驱体Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2产品。喷干后的样品经红外碳硫仪检测其硫含量为0.015％，样品经ICP检测其Na含量为67.2ppm。
实施例3
按摩尔比Ni/Co/Mn为80:10:10称取硝酸镍150.0g、硝酸钴18.8g、硝酸锰8.7g，并将硝酸镍、硝酸钴、硝酸锰溶解在去离子水中配制成总金属离子浓度为1.5mol/L的混合溶液；按金属元素摩尔之和与NH4 +摩尔数比为2.0向混合溶液加入质量分数为25％的氨水24.1mL；反应体系温度控制在62℃下，将配制好的溶液与配制好的沉淀剂6mol/L的NaOH溶液、2.5mol/L的硝酸铵溶液(所用铵盐溶液中含有乙苯，且铵盐溶液中乙苯的总含量为所加入铵盐溶液总质量的0.01％)并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，将反应釜中的pH值控制在11.2；待反应体系pH值稳定后，继续反应7h；然后将所得到镍钴锰三元材料前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，再浆溶液的固含量为30％，再浆过程中加入5.8mol/L的NaOH 溶液19.5mL，再浆搅拌调洗1.5h；最后经喷雾干燥，即得到球形、极低杂质含量的镍钴锰三元材料前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2产品。喷干后的样品经红外碳硫仪检测其硫含量为 0.017％，样品经ICP检测其Na含量为77.3ppm。
实施例4
按摩尔比Ni/Co/Al为60:20:20称取硫酸镍150.0g、硫酸钴53.5g、硫酸锰32.2g，并将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶解在去离子水中配制成总金属离子浓度为2.0mol/L的混合溶液；按金属元素摩尔之和与NH4 +摩尔数比为1.0向混合溶液加入质量分数为25％的氨水71.2mL；反应体系温度控制在68℃下，将配制好的溶液与配制好的沉淀剂6mol/L的NaOH溶液、2.0mol/L的硫酸铵溶液(所用铵盐溶液中含有正戊烷，且铵盐溶液中正戊烷的总含量为所加入铵盐溶液总质量的0.7％)并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，将反应釜中的pH值控制在10.8；待反应体系pH值稳定后，继续反应10h；然后将所得到镍钴锰三元材料前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，再浆溶液的固含量为25％，再浆过程中加入5.8mol/L的NaOH 溶液13.5mL，再浆搅拌调洗2h；最后经喷雾干燥，即得到球形、极低杂质含量的镍钴锰三元材料前驱体Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2产品。喷干后的样品经红外碳硫仪检测其硫含量为
0.018％，样品经ICP检测其Na含量为85.6ppm。
实施例5
按摩尔比Ni/Co/Al为60:20:20称取硫酸镍150.0g、草酸钴、硫酸锰，并将硫酸镍、草酸钴、硫酸锰溶解在去离子水中配制成总金属离子浓度为1.7mol/L的混合溶液；按金属元素摩尔之和与NH4 +摩尔数比为1.6向混合溶液加入质量分数为28％的氨水；反应体系温度控制在78℃下，将配制好的溶液与配制好的沉淀剂3mol/L的Zn(OH)2溶液、1.6mol/L的磷酸铵溶液(所用铵盐溶液中含有正己烷和甲苯，且铵盐溶液中正己烷和甲苯的总含量为所加入铵盐溶液总质量的0.1％)并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，将反应釜中的pH值控制在12；待反应体系pH值稳定后，继续反应12h；然后将所得到镍钴锰三元材料前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，再浆溶液的固含量为27％，再浆过程中加入4mol/L的Zn(OH)2溶液20mL，再浆搅拌调洗1h；最后经喷雾干燥，即得到球形、极低杂质含量的镍钴锰三元材料前驱体Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2产品。
实施例6
按摩尔比Ni/Co/Mn为80:10:10称取氯化镍150.0g、氯化钴17.8g、氯化锰9.9g，并将氯化镍、氯化钴、氯化锰溶解在去离子水中配制成总金属离子浓度为1.8mol/L的混合溶液；按金属元素摩尔之和与NH4 +摩尔数比为1.8向混合溶液加入质量分数为28％的氨水；反应体系温度控制在70℃下，将配制好的溶液与配制好的沉淀剂4.5mol/L的NaOH溶液、5mol/L 的氯化铵溶液(所用铵盐溶液中含有正己烷、乙苯和正戊烷，且铵盐溶液中有机物的总含量为所加入铵盐溶液总质量的0.85％)并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，将反应釜中的pH 值控制在9；待反应体系pH值稳定后，继续反应6h；然后将所得到镍钴锰三元材料前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，再浆溶液的固含量为25％，再浆过程中加入5mol/L的NaOH 溶液15.8mL，再浆搅拌调洗1.7h；最后经喷雾干燥，即得到球形、极低杂质含量的镍钴锰三元材料前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2。
结合实施例1-6及对比例1可知，采用本发明的方法可以制备得到球形度高、表面致密性好且杂质含量较低的镍钴锰三元材料前驱体，将该前驱体与锂化合物进行高温煅烧可以制备得到安全且具有高能量密度的镍钴锰酸锂电池正极材料，能够满足二次电池用电极活性物质的使用要求，将该电池正极材料制作形成电池正极，可获得安全方面良好的大容量和循环性能佳的二次电池。

Claims (10)

1.一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体，其特征在于：该前驱体为规则的表面致密的球形结构，且前驱体中S的含量为0.010～0.020wt％、Na的含量不大于100ppm。
2.根据权利要求1所述的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体，其特征在于：所述前驱体颗粒的粒度D50为10～15μm，振实密度不小于2.2g/cm3。
3.一种如权利要求1或2所述的球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)称取可溶性镍源、钴源和锰源化合物，并将镍源、钴源和锰源化合物溶解在去离子水中配制成一定浓度的溶液；
2)在反应体系温度控制在62～78℃下，将配制好的溶液与络合剂混合均匀后与沉淀剂、铵盐溶液并流进入反应釜中进行反应；
3)将反应所得镍钴锰三元材料前驱体料浆经水洗、再浆、再水洗，最后经喷雾干燥，即得到球形度高且表面密实、极低杂质含量的镍钴锰三元材料前驱体产品，其中再浆过程中加入一定量的碱溶液。
4.根据权利要求3所述的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤3)的再浆过程中所加碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锌中的一种或多种，碱溶液的摩尔浓度为4～5.8mol/L，且加入的碱性化合物的量为样品质量的1％～5％。
5.根据权利要求4所述的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备方法，其特征在于：所述再浆溶液的固含量为20％～30％，再浆时间为1h～2h。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中将反应釜中的pH值控制在9～12，待反应体系pH值稳定后，继续反应6～12h；所述的络合剂为浓氨水，络合剂的用量按溶液中镍、钴、锰金属离子摩尔之和与NH4 +的摩尔数之比为1.0～2.0进行添加；所述的沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锌中的一种或多种，沉淀剂的浓度为3～6mol/L；所述的铵盐为硝酸铵、硫酸铵、氯化铵和磷酸铵中的一种或多种，且铵盐溶液的NH4 +浓度为2～5mol/L。
7.根据权利要求3-5中任一项所述的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中可溶性镍源、钴源和锰源化合物按照摩尔比Ni/Co/Mn为60:20:20或80:10:10进行称量，去离子水、镍源、钴源和锰源的重量配比811型镍钴锰前驱体为100：(10～70)：(1～10)：(0.5～5)，622型镍钴锰前驱体为100：(5～50)：(2～20)：(1～10)；且步骤1)中所得溶液811型镍钴锰前驱体中镍的浓度为20～145g/L，钴的浓度为2.5～20g/L，锰的浓度为2～20g/L，622型镍钴锰前驱体中镍的浓度为15～110g/L，钴的浓度为5～35g/L，锰的浓度为5～35g/L。
8.根据权利要求3-5中任一项所述的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备方法，其特征在于：所述的可溶性镍源化合物为硫酸镍、二氯化镍和硝酸镍中的一种或多种，所述的可溶性钴源化合物为硝酸钴、硫酸钴、草酸钴和二氯化钴中的一种或多种，所述的可溶性锰源化合物为硝酸锰、硫酸锰、和氯化锰中的一种或多种。
9.根据权利要求根据权利要求3-5中任一项所述的一种球形度高且表面致密低杂质的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的制备方法，其特征在于：步骤2)所用铵盐溶液中含有正己烷、甲苯、乙苯和正戊烷中的一种或多种，且铵盐溶液中有机物的总含量为所加入铵盐溶液总质量的0.01～1％。
10.一种采用权利要求3-9中任一项所述的方法制备得到的高镍系镍钴锰三元材料前驱体的应用，其特征在于：将所得镍钴锰三元材料前驱体与锂化合物反应制备得到镍钴锰酸锂电池正极材料或者将得到的镍钴锰酸锂正极材料应用于电池中。
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