[發明專利]一種鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法

在審

• 申請號: 201611266605.0
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN108264097A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 宋順林;張朋立;鄭長春;劉亞飛;陳彥彬
• 申請（專利權）人: 北京當升材料科技股份有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M4/525;H01M4/505
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將金屬混合鹽溶液、沉淀劑溶液、絡合劑溶液三種溶液分別通過各自進液管道并流加入到帶溢流管道的反應釜1中進行連續反應1，三種溶液進液管道出液口均在反應釜1液面以下，同時過程控制混合鹽溶液、沉淀劑溶液、絡合劑溶液的進液流速，攪拌轉速保持恒定，反應溫度40~70℃，反應pH為10.6~12.5，當反應液液面超過溢流口高度，反應漿液通過溢流管道進入反應釜2中；

（2）同時將金屬混合鹽溶液、沉淀劑溶液、絡合劑溶液三種溶液分別通過各自進液管道并流加入到反應釜2中進行連續反應2，金屬混合鹽溶液、絡合劑溶液進液管道出液口在反應釜2液面以下，沉淀劑溶液進液管道出液口在反應釜2液面以上滴加，同時過程控制混合鹽溶液、沉淀劑溶液、絡合劑溶液的進液流速，并且反應2的進液流速為反應1的進液流速的20%~100%，攪拌轉速、反應溫度與反應1保持一致，反應pH比反應1的pH低0.05~0.3，當反應液液面超過溢流口高度，反應漿液自然溢流；

（3）溢流得到的前驅體漿料經過固液分離、洗滌、烘干、篩分后，得到顆粒尺寸大、粒度分布窄的前驅體。

2.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于所述的前驅體通式為：

LiNi_xCo_yMn_zM_d(OH)₂

其中，0≤x≤1-d，0≤y≤1-d，0≤z≤1-d，0≤d≤0.05，x+y+z+d=1；M選自Fe、Mg、Ca、Al、Y、Ti、Zn、Zr、Nb、Mo或W中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于所述的前驅體中位徑D₅₀和粒度分布跨度K₉₀分別為：

12.0μm≤D₅₀≤20.0μm，0.6≤K₉₀≤1.1

其中，D₅₀表示一個樣品的累積粒度分布百分數達到50％所對應的粒度，D₁₀，D₉₀含義類推；粒度分布跨度K₉₀=(D₉₀-D₁₀)/D₅₀，是對樣品粒徑分布寬度的一種度量，K₉₀越小粒度分布越窄，反之越寬。

4.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于所述的金屬混合鹽中的金屬為鎳、鈷、錳、摻雜元素中的一種或其中幾種；所述的金屬混合鹽中的鹽為硫酸鹽、氯化鹽、硝酸鹽、醋酸鹽或醇鹽中的一種或其中幾種。

5.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于所述的沉淀劑為氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或其中幾種。

6.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于所述的絡合劑為EDTA、氨水、氯化銨、硫酸銨、硝酸銨中的一種或其中幾種。

7.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于所述的金屬混合鹽溶液中的金屬離子濃度為1.4~2.5mol/L；所述的絡合劑溶液的濃度為2~14mol/L；所述的沉淀劑溶液的濃度為4~12mol/L。

8.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于所述的反應過程可以向反應釜里通入氮氣。

9.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于所述的反應釜1與反應釜2的結構、大小一致。

10.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料用大顆粒前驅體的制備方法，其特征在于所述的步驟（1）中反應釜1的溢流管道出液口在反應釜2液面以下。