[发明专利]一种高镍三元前驱体的制备方法

说明书

本发明涉公开了一种高镍三元前驱体的制备方法，其包括配制一定浓度的金属盐溶液、液碱、氨水溶液；将上述加入反应釜中反应，高镍前驱体在合成过程中由于一次粒子偏小，结晶过程中由于颗粒的碰撞容易发生开裂现象，造成正极材料循环性能的恶化，传统方式采用缩短反应停留时间来解决开裂现象。本发明采用有机絮凝剂添加的方式，通过形成絮凝形成的网状保护结构，在颗粒之间形成保护网，金属离子可顺利通过保护网，而颗粒与颗粒之间的碰撞由之前的刚性碰撞转变为柔性碰撞，从而杜绝颗粒开裂现象，从而提高正极材料的颗粒完整度，显著改善电池循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池正极材料，具体为一种高镍三元前驱体的制备方法。

背景技术

随着全球经济和科技的不断发展，导致传统石油和煤炭能源等不可再生能源消耗严重，在传统能源消耗过程中产生的有害物质容易造成生态环境的破坏，以及加剧全球温室效应，目前国家对能源的使用提出更高的要求，不但要求提高能源的使用效率，而且要达到节能减排，加强自然生态保护的目地，因此，对新能源的领域应用已经提升到国家战略层面，而锂离子电池作为新能源应用中重中之重，锂离子电池能源材料的制备显得极为重要。

高镍三元前躯体是锂离子电池材料正极性能中最关键的前驱体，如何实现产品稳定化生产，保证产品质量成为头等大事，但是目前的高镍三元前躯体制备方法产能低下，其重要原因在于，目前大多采用缩短反应停留时间来解决开裂现象，但是个别高镍前驱体大颗粒开裂现象严重，导致正极材料颗粒裂纹严重，从而影响电池材料的循环性能，为此，我们提出一种高镍三元前驱体的制备方法。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明提供一种高镍三元前驱体的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种高镍三元前驱体的制备方法，包括如下步骤：

S1 配制一定浓度的金属盐溶液、液碱、氨水溶液和PAM 絮凝剂；

S2 将上述金属盐溶液、液碱、氨水溶液和PAM 絮凝剂通过进液管并流进入反应釜；

S3 将熟成槽物料与反应釜物料循环联动，待熟成槽内的液位上升至一定液位时，将熟成槽物料输送至压滤缓冲槽中；

S4 将熟成后的反应物进行洗涤和干燥，得到镍钴锰三元前驱体。

优选的，所述氨水溶液的浓度为 12-25g/L，控制反应釜中的pH为 10-12。

优选的，所述絮凝剂与金属盐溶液的进料流量比控制在1：20。

优选的，向反应釜内通入稳定流量的惰性气体进行气氛保护，开启反应釜内部的搅拌桨进行搅拌，所述搅拌桨为上中两层轴流桨，下层为涡轮桨叶，控制所述搅拌桨的搅拌速度为50-200r/min。

优选的，输送金属盐溶液及PAM 絮凝剂的出口位于第三层桨叶斜上方，输送液碱及氨水溶液的进液管位于输送金属盐溶液及PAM 絮凝剂出口的正对面。

优选的，在反应釜中反应时，控制反应釜的温度为40-80℃，物料在反应釜内的平均停 留时间为10-25 小时。

优选的，陈化时间为60-180min，洗涤时间为60-200min，干燥时间为4-6小时。

优选的，所述反应釜内上封头和熟成槽的上封头处均设置有雷达液位传感器，在溢流口处安装有溢流阀，当熟成槽液位达到第一设定值时，自动开启熟成槽底阀和浆料返回泵，当熟成槽液位达到第二设定值时，开启浆料返回泵，去压滤缓冲槽自动阀，达到第一液位设定值时关闭，实现反应连续自动控制

与现有技术相比较，本发明提供的高镍三元前驱体的制备方法，具有以下有益效果：