[发明专利]一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法在审
申请号: | 201811212708.8 | 申请日: | 2018-10-18 |
公开(公告)号: | CN109037673A | 公开(公告)日: | 2018-12-18 |
发明(设计)人: | 方艳 | 申请(专利权)人: | 珠海嘉志科技咨询有限公司 |
主分类号: | H01M4/52 | 分类号: | H01M4/52;H01M4/50;H01M10/0525;C01G53/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 519000 广东省珠海市横琴新*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 镍钴锰 三元正极材料 三元前驱体 前驱体 高效制备 储存 除铁 制备 加热 保温 配制 形貌 氨水溶液 可溶性盐 滤饼洗涤 浓缩设备 规整 氨溶液 储存罐 纯水量 固含量 碱溶液 盐溶液 称取 过筛 滤饼 液碱 振实 过滤 环保 溶解 简易 | ||
1.一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是该方法包括以下步骤:
(1)称取一定量的镍的可溶性盐、钴的可溶性盐及锰的可溶性盐置于溶解罐中加入适量纯水进行溶解、搅拌均匀,得到一定浓度的镍、钴、锰盐混合溶液,搅拌溶解混合过程中对溶解罐进行加热和保温,控制镍、钴、锰盐在一定温度下溶解,且整个溶解过程需要在惰性气氛下进行;
(2)上述配制好的镍、钴、锰盐混合溶液经过滤、除铁后输送到盐溶液储存罐中储存,并对盐溶液储存罐进行加热、保温,控制储存罐内镍、钴、锰盐溶液的温度与镍、钴、锰盐溶解过程的温度一致,并需要通入惰性气体保护;
(3)将一定量的液碱与纯水在溶解罐中搅拌混合,配制成碱浓度为8~12mol/L的溶液,经过滤、除铁后输送到碱溶液储存罐中储存;将一定量的液氨与纯水在溶解罐中搅拌混合,配制成氨浓度为4~6mol/L的氨水溶液,经过滤、除铁后输送到氨水溶液储存罐中储存;
(4)分别将储存罐中的盐溶液、碱溶液、氨水溶液以一定流速输送入反应釜反应生成三元前驱体,其中输送盐溶液的管道采取保温措施,反应过程中惰性气体保护,反应温度控制在40~60℃,控制pH值10~12;
(5)将反应完成的三元前驱体过滤得到滤饼,再将滤饼洗涤干净后干燥、过筛、除铁,得到三元前驱体成品。
2.根据权利要求1所述的一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是:所述的镍钴锰三元前驱体的化学式为NixCoyMnz(OH)2,其中0<x<1,0<y<1,0<z<1,x+y+z=1。
3.根据权利要求1所述的一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是:所述的镍的可溶性盐、钴的可溶性盐及锰的可溶性盐为氯化镍、氯化钴及氯化锰或硝酸镍、硝酸钴及硝酸锰。
4.根据权利要求1所述的一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是:所述的溶解罐和盐溶液储存罐材质为PP、不锈钢内衬PP、不锈钢内部防腐涂层或者钛材。
5.根据权利要求1所述的一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是:步骤(1)和步骤(2)所述的镍、钴、锰盐溶解混合及储存过程中的控制的温度范围为30~55℃。
6.根据权利要求1所述的一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是:步骤(1)和步骤(2)所述的镍、钴、锰盐溶解混合及储存过程中的控制的温度为55℃
7.根据权利要求1所述的一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是:所述的配制的镍钴锰盐溶液的镍钴锰总金属离子摩尔浓度为4~6mol/L。
8.根据权利要求1所述的一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是:所述碱溶液摩尔浓度与对应盐溶液摩尔浓度的比为2:1。
9.根据权利要求1所述的一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是:所述氨溶液摩尔浓度与对应盐溶液摩尔浓度的比为1:1。
10.根据权利要求1所述的一种环保、高效制备镍钴锰三元正极材料前驱体的方法,其特征是:步骤(6)所述的滤饼洗涤方法如下:将滤饼放入0.5mol/L的氢氧化钠溶液打散混合成浆料并搅拌2小时,之后将浆料过滤,用60℃的纯水洗涤滤饼至滤饼中氯离子小于0.01%(wt%)、硝酸根小于0.01%(wt%)。
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