[发明专利]一种过渡金属锂氧化物的制备方法及装置

说明书

本发明提供一种过渡金属锂氧化物的制备方法，包括以下步骤：A)将锂盐和过渡金属化合物混合，进行预处理，得到前体；所述预处理的温度为100～300℃；所述预处理的时间为1～10小时；B)将所述前体进行预煅烧，得到中间体；C)将所述中间体连续的加入移动床反应器的进料口，进行煅烧，得到过渡金属锂氧化物。本发明在预煅烧之前增加预处理的过程，并进一步限定了预处理的温度和时间，解决了电池材料在焙烧过程中出现的材料板结的情况，结合移动床反应器，使气固两相充分接触，同时能够提高填料的厚度，提高生产效率的同时大大降低了耗氧量。本发明还提供了一种过渡金属锂氧化物的制备装置。

本申请要求于2019年05月06日提交中国专利局、申请号为201910371372.8、发明名称为“一种过渡金属锂氧化物的制备方法及装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种过渡金属锂氧化物的制备方法及装置。

背景技术

电池材料的传统高温固相生产方法，通常是将混合后的固体原料放入陶瓷坩埚或匣钵中高温持续加热，该生产过程气氛与固体反应物接触不充分，废气排出慢，生产规模小，原料颗粒与气氛接触不均匀影响产品一致性。因此，有必要对生产工艺进行改进，提高生产效率和产品批次一致性。

在CN 102522526 B中，采用转炉烧结电池材料，用电机驱动转炉，物料在烧结过程处于不断翻动状态，该方案解决了气氛与物料接触不充分的问题。但是用电机驱动整个炉体转动，极大的增加了能耗，同时，电池材料的制备过程温度较高，一般在600℃～1000℃，驱动轴承在高温的情况且需要承载很大的扭矩，因此对驱动电机的轴承是极大的考验。同时，该发明采用燃气燃烧产生的高温烟气给物料加热或保温，首先这种方式控制温度的精度不高，另外高温烟气中的杂质可能会造成材料性能变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过渡金属锂氧化物的制备方法及装置，本发明中的制备方法有效解决了气固相接触不充分的问题，得到的过渡金属锂氧化物具有优异的电化学性能，且可实现连续化、大量生产。

本发明提供一种过渡金属锂氧化物的制备方法，包括以下步骤：

A)将锂盐和过渡金属化合物混合，进行预处理，得到前体；

所述预处理的温度为100～300℃；所述预处理的时间为1～10小时；

B)将所述预处理的前体进行预煅烧，得到中间体；

C)将所述中间体连续的加入移动床反应器的进料口，进行煅烧，得到过渡金属锂氧化物。

优选的，所述预煅烧的温度为300～700℃；

所述预煅烧的时间为1～10小时。

优选的，所述前体的休止角≤50°。

优选的，所述移动床反应器内通有气体，所述气体为氧气、氮气或空气中的一种或几种；

所述气体的流速为0.01～10cm/s。

优选的，所述中间体从进料口向下的移动速度为0.01～30m/h。

优选的，所述中间体在移动床反应器内下落的方向与垂线之间的角度为0～45°。

优选的，所述煅烧的温度为500～1000℃；

所述中间体在移动床反应器内部的停留时间为5～20小时。

优选的，所述步骤C)的煅烧之后，还包括以下步骤：

将煅烧后的产物进行再次煅烧，得到过渡金属锂氧化物；

所述再次煅烧的温度为500～1000℃；