[发明专利]一种NCMA高镍四元前驱体的湿法合成方法

权利要求书

1.一种NCMA高镍四元前驱体的湿法合成方法，其特征在于：在第一反应釜中合成NCMA四元前驱体实心微小晶核，在第二反应釜中促进所述的四元前驱体实心微小晶核持续生长到一定粒度；

其中，第一反应釜采用上层进料方式连续生产所述NCMA四元前驱体实心微小晶核，第二反应釜采用上下两层进料方式，促进所述NCMA四元前驱体实心微小晶核持续生长；

包括以下步骤：

（1）溶液配制：

配制络合剂溶液A、沉淀剂溶液B；

配制镍、钴、锰盐溶液C；

配制偏铝酸钠溶液D；

（2）制备NCMA四元前驱体微小晶核：

①在第一反应釜中，加入蒸馏水、溶液A、溶液B，配制反应釜底液E；调控反应釜底液E的初始pH、温度、搅拌转速及络合剂浓度，并通入惰性气体来调控反应釜内的反应氛围；

②采用上层进料方式，将溶液A、溶液B、溶液C、溶液D通过各自相应的进液管持续加入搅拌状态下的第一反应釜，反应过程中控制反应体系的搅拌转速、温度、pH值、络合剂的浓度、固含量、反应时间、浆料上清液颜色及游离Ni浓度，实时检测反应浆料的粒度，待D₅₀达到2~10μm，停止反应，得到NCMA四元前驱体微小晶核浆料F；

（3）NCMA四元前驱体微小晶核的持续生长：

①在第二反应釜中，加入蒸馏水、溶液A、溶液B，配制一定pH及络合剂浓度的反应釜底液G，调控第二反应釜的温度、搅拌转速与气体氛围；

②在第二反应釜中，将步骤（2）中制备的NCMA四元前驱体微小晶核加入至反应釜底液G中，搅拌均匀；

③溶液A、溶液C、溶液D采用上下两层进料的方式通过各自的上下两根进液管加入第二反应釜中，溶液B采用上层进料的方式通过上层进液管加入到第二反应釜中；反应过程中，调控搅拌转速、反应温度、反应pH值、络合剂的浓度、固含量、反应时间、浆料上清液颜色、游离Ni浓度及浆料颜色，实时检测反应浆料的粒度，待D₅₀达到3～16μm，停止反应，得到NCMA高镍四元前驱体浆料H；

（4）过滤所述NCMA高镍四元前驱体浆料H，筛上物经过洗涤、烘干、过筛、除铁，得到NCMA高镍四元前驱体。

2.如权利要求1所述的一种NCMA高镍四元前驱体的湿法合成方法，其特征在于，步骤（1）中，

溶液A中络合剂的浓度为4～11mol/L；所述络合剂为氨水、碳酸氢铵、乙二胺、乙二胺四乙酸中的至少一种；

溶液B中沉淀剂浓度为1～11 mol/L；所述沉淀剂为NaOH、KOH、Ba(OH)₂、Na₂CO₃或LiOH中的至少一种；

溶液C中镍钴锰金属离子总浓度为0.8～5.0mol/L；所述镍盐、钴盐、锰盐为硫酸盐、醋酸盐、卤素盐或硝酸盐中的至少一种；

溶液D中偏铝酸钠浓度为0.01～5.0 mol/L；偏铝酸钠中的铝来自硝酸铝、碳酸铝、硫酸铝中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种NCMA高镍四元前驱体的湿法合成方法，其特征在于，步骤（2）中，

所述反应釜底液E的初始pH控制在11～14，络合剂浓度为6～15 g/L；所述反应釜底液E的体积为第一反应釜体积的1/6～1；

调控所述反应体系的搅拌速率为300～1200 rpm，固含量为150～400 g/L，温度为30～90℃；每隔一定时间取少量的浆料，静置观察上清液颜色，保持浆料上清液不出现蓝色且游离Ni浓度在0～600 ppm。

4.如权利要求1所述的一种NCMA高镍四元前驱体的湿法合成方法，其特征在于，步骤（3）中，

反应釜底液G的体积为第二反应釜体积的1/2～1，初始pH控制在10～13，络合剂浓度为6～15 g/L；

每升反应釜底液G中加入20～220gNCMA四元前驱体微小晶核；

调控反应体系的搅拌速率为300～1200 rpm，固含量为300～1000 g/L，反应温度为30～90℃；

保持浆料上清液不出现蓝色且游离Ni浓度在0～700 ppm。