[發明專利]高純、高結晶性的類球形鎳鈷錳前驅體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410452085.7
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104332622B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 胡志兵;張海艷;周勤儉;劉偉;劉庭杰;覃事彪;張臻
• 申請（專利權）人: 金馳能源材料有限公司;長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: H01M4/50
• 分類號: H01M4/50;H01M4/52
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司31242
• 代理人: 段迎春

1.一種類球形鎳鈷錳前驅體材料的制備方法，所述鎳鈷錳前驅體材料的化學分子式為Ni_1-x-yCo_xMn_y(OH)₂，其中0＜x＜1，0＜y＜1；所述鎳鈷錳前驅體材料中的鈉雜質含量的質量分數≤0.012%，硫酸根雜質含量的質量分數≤0.30%，所述鎳鈷錳前驅體材料具有高結晶性，其在XRD圖譜表征中特征峰001強度≥1100，所述制備方法包括原料準備步驟、共沉淀步驟和陳化處理步驟，其特征在于：所述原料準備步驟、共沉淀步驟和陳化處理步驟中均采用了防氧化措施；

所述原料準備步驟中的防氧化措施包括：將后續步驟需要用到的各種原料、試劑分別以原料溶液形式置備，形成多種原料溶液，并在多種原料溶液中添加還原劑，所述還原劑為水合肼、亞硫酸鈉、亞硝酸鹽中的一種或幾種的混合物，且每一種原料溶液中還原劑的添加量為原料溶液體積分數的0.01%～1%；

所述共沉淀步驟中的防氧化措施包括以下多項措施：

（1）對沉淀反應釜進行全面密封處理；所述全面密封處理的措施包括：對沉淀反應釜的攪拌軸進行機械密封的同時進行水封；對沉淀反應釜的槽體和槽蓋之間通過密封墊圈進行密封連接；將沉淀反應釜的出料管道插入水中進行水封；

（2）共沉淀反應前和反應過程中持續通入惰性氣體進行保護，且在沉淀反應釜的內腔中使惰性氣氛維持一定正壓強；

所述陳化處理步驟中的防氧化措施包括：共沉淀反應后的料漿泵入洗滌壓濾機進行陳化反應后，不進行固液分離而直接泵入純水中洗滌干凈后吹干。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述多種原料溶液包括沉淀劑溶液、絡合劑溶液和由鎳鹽、鈷鹽、錳鹽配制形成的混合鹽溶液，所述混合鹽溶液是根據擬制備的鎳鈷錳酸鋰中鎳、鈷、錳三種元素的摩爾比進行配制。

3. 根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鎳鹽、鈷鹽、錳鹽均為硫酸鹽，且混合鹽溶液中鎳鈷錳三種元素的總濃度控制在60～120 g/L；所述沉淀劑溶液為氫氧化鈉水溶液，其濃度控制為80～200 g/L；所述絡合劑溶液為氨水，其濃度控制為5～100 g/L。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述陳化處理步驟中是采用5wt%～20wt%的堿液對料漿進行陳化反應，陳化反應溫度為40℃～80℃，陳化反應時間為30min～60min；經過陳化反應后的反應物料是在常溫下采用去離子水進行洗滌，且洗滌至pH值為7.5～8.5后，洗滌后進行吹干、烘干。