[发明专利]一种高振实密度、低含量杂质的镍钴铝前驱体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高振实密度、低含量杂质的镍钴铝前驱体的制备方法，该方法具体为：1)将氨水溶液与碱溶液的混合液加入反应釜中作为底液，再向含有底液的反应釜中通入惰性气体并开启搅拌，在搅拌的过程中调节底液的pH值；2)将镍钴铝混合盐溶液、碱溶液以及氨水溶液并流加入含有底液的反应釜中，并在进行共沉淀反应，获得镍钴铝混合浆料；3)待反应完成后将镍钴铝混合浆料投入到热碱溶液中洗涤，再用纯水洗涤至洗水的pH值至7～9，获得洗涤后的镍钴铝混合物料；4)对洗涤后的镍钴铝混合物料进行干燥，获得高振实密度、低含量杂质的镍钴铝前驱体。本发明有效的降低了干燥处理后的材料的含水量，有效增大材料的振实密度和松装密度。

技术领域

本发明属于镍钴铝前驱体的制备方法技术领域，具体涉及一种高振实密度、 低含量杂质的镍钴铝前驱体的制备方法。

背景技术

随着锂离子电池技术扩展到电动汽车等更高的应用领域，传统的LiCoO₂电池、磷酸铁锂电池等渐渐不能满足社会需求，三元电池由于其比容量高、循 环寿命长、价格低廉等优点被广泛应用于新能源领域。但三元电池中三元材料 存在首效低，充放电平台低等缺陷，因此大部分厂家通过烧结工序对三元材料 进行包覆、掺杂改性，在前驱体改进方面的研究和投入较少，然而前驱体品质 在三元材料的合成过程中起着至关重要的作用，前驱体的杂质含量直接影响后 续烧结过程中材料的活性，在充放电过程中还会加速电解液的分解；对于振实 密度小，则会影响材料体积容量的发挥，很大程度上增加成本。特别是镍钴铝材料前驱体更为明显，Al离子带+3电荷，为平衡电荷必将引入不被期望的杂质 阴离子，形成层状双氢氧化物(LDH)，不仅引入不必要的杂质，也降低材料的 振实密度。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供种高振实密度、低含量杂质的镍钴 铝前驱体的制备方法，解决了现有技术获得的镍钴铝前驱体、振实密度小、杂 质含量大导致用途不广泛的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种高振实密度、 低含量杂质的镍钴铝前驱体的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，将第一氨水溶液与第一碱溶液的混合液加入反应釜中作为底液， 再向含有底液的反应釜中通入惰性气体并开启搅拌，在搅拌的过程中调节所述 底液的pH值至10.0～12.2；

步骤2、将镍钴铝混合盐溶液、第二碱溶液以及第二氨水溶液并流加入步 骤1中所述的含有底液的反应釜中，并在进行共沉淀反应，获得镍钴铝混合浆 料；

步骤3，待反应完成后将所述步骤2获得的镍钴铝混合浆料投入到热碱溶 液中洗涤1～10min，再用冷的稀碱溶液洗涤5～15min，继续用纯水洗涤至洗水 的pH值至7～9，获得洗涤后的镍钴铝混合物料；

步骤4，对步骤3获得的洗涤后的镍钴铝混合物料进行干燥，获得高振实 密度、低含量杂质的镍钴铝前驱体。

优选地，所述步骤1中，所述第一氨水溶液的浓度为0.2～1mol/L；所述第 一碱溶液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；所述第一碱溶液的浓度 为2～6mol/L。

优选地，所述底液的温度为50-70℃。

优选地，所述步骤2中，所述步骤2中，所述镍钴铝混合溶液中镍、钴、 铝的摩尔比为(80～90)：(5～15)：(1～10)。

优选地，所述步骤2中，所述镍钴铝混合盐溶液中镍盐为氯化镍、硫酸镍、 硝酸镍中的至少一种；所述镍钴铝混合盐溶液中钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸 钴中的至少一种；所述镍钴铝混合盐溶液中铝盐硫酸铝或偏铝酸钠中的至少一 种。

优选地，所述步骤2中，所述第二氨水溶液的浓度为0.2～1mol/L；所述第 二碱溶液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；所述第二碱溶液的浓度 为2～6mol/L。