[发明专利]一种低硫小粒径镍钴锰氢氧化物的制备方法

摘要

本发明属于锂离子电池三元正极材料前驱体合成技术领域，特别涉及一种镍钴锰氢氧化物的制备方法。本发明采用成核/晶化隔离法制备小粒径镍钴锰氢氧化物前驱体在高pH值条件下同时通入镍钴锰混合金属溶液、氢氧化钠、氨水，进行成核，成核结束后加入一定量的添加剂帮助晶核快速分散，再进入到晶核生长阶段，最终获得D50＝2～3μm且分散性和球形度良好的球形颗粒镍钴锰氢氧化物；并通过控制洗涤条件使镍钴锰氢氧化物的硫含量低1500ppm。本方法具有操作简便、灵活性强、不用改装反应釜、易于扩大化生产等优势。

主权项

一种低硫小粒径镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：具体工艺步骤如下：（1）选用镍、钴、锰可溶性盐为原料，按照所需镍钴锰氢氧化物中镍、钴、锰的摩尔比例，即镍钴锰氢氧化物化学通式为NixCoyMnz(OH)2，其中x+y+z=1，且0.2≤x≤0.85，0.05≤y≤0.4，0.05≤z≤0.4，配制混合金属盐溶液；配制氢氧化钠溶液作为沉淀剂；配制氨水溶液作为络合剂；（2）向反应釜中加入底液，并通入氮气进行气氛保护，且在整个反应过程中保持氮气保护；（3）开启搅拌，将步骤1中配置好的混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入反应釜中进行晶核形成反应，控制NaOH/(Ni+Co+Mn)的摩尔比为1.95～2.05、NH3/(Ni+Co+Mn)的摩尔比为0.3～0.8、pH值为11.6～12.2、温度为45～55℃；进料3～30 min后，调整NaOH/(Ni+Co+Mn)的摩尔比使pH值下降，同时向反应釜中加入添加剂使晶核快速分散，pH值稳定在10.4～11.1，温度继续保持45～55℃；其中所述添加剂为纯水、硫酸铵水溶液、硫酸钠水溶液、乙醇水溶液、乙二醇水溶液、异丙醇水溶液中的一种或多种；添加剂的加入量为反应釜有效体积的1/5～1/2；（4）继续将步骤1中配置好的混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入反应釜中进行晶核生长反应，控制NH3/(Ni+Co+Mn)的摩尔比为0.3～0.8， pH值为10.4～11.1，温度为45～55℃；当检测到反应釜内物料的D50达到2～3μm时，停止进料，继续搅拌陈化1～2小时；（5）将陈化后的浆料加入到装有陶瓷膜的压滤洗涤设备中进行洗涤压滤，先用浓度为0.1～0.2 mol/L的NaOH溶液进行洗涤，控制硫含量低于1500ppm；再用纯水进行洗涤；将洗涤好的物料压滤脱去水分，然后干燥、过筛、除磁后即得到2～3μm球形颗粒镍钴锰氢氧化物。