[發明專利]一種低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體的制備方法

有效

• 申請號: 201710747230.8
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107611383B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 王娟;邱天;高炯信;沈震雷;朱玉華;趙斌杰
• 申請（專利權）人: 浙江華友鈷業股份有限公司;華友新能源科技（衢州）有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)選用鎳、鈷和錳可溶性鹽為原料與純水配成混合鹽溶液；

2)將混合鹽溶液、堿液和氨水加入反應釜中，控制溫度、轉速、氨值、停留時間和保護氣流量，反應分為高pH值的第一階段及低pH值的第二階段，高pH值階段以晶體成核為主，低pH值階段以晶體生長為主，并在低pH值階段反應一段時間后停止進料，再經過一段時間停止攪拌進行沉降，待上清液澄清時，去除上清液，再經過一段時間開啟反應，重復停止反應-沉降-抽上清液-開啟反應步驟，直到漿料的D50達到合格范圍；

3)合成出的漿料經過水洗1次，漿洗1-3次，水洗1-3次，然后除磁、干燥、過篩后得到低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體；所制備的鎳鈷錳三元前驅體D50為6-13μm，TD≥2.30g/cc，S含量≤1200ppm；

步驟2)中，高pH值階段的pH值為11.50-12.50，低pH值階段的pH值為10.4-11.30，溫度為45-60℃，轉速為400-800rpm，氨值為3-8g/L，停留時間為8-16h，保護氣流量為60-200L/h；

步驟2)中，低pH值階段反應10-15h后停止進料，經過0.1-1h后停止攪拌進行沉降，去除上清液，再經過0.1-1h開啟反應。

2.如權利要求1所述的低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷錳三元前驅體的化學式為Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中x+y+z＝1，且0.2＜x＜0.90，0.05＜y＜0.4，0.05＜z＜0.4。

3.如權利要求1或2所述的低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述鎳、鈷和錳的可溶性鹽為硫酸鹽、氯化鹽或硝酸鹽。

4.如權利要求1或2所述的低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體的制備方法，其特征在于，步驟2)中，混合鹽溶液的總濃度為1.5-2.5mol/L，堿液濃度為5-6.5mol/L，氨水濃度為15-25％。

5.如權利要求1或2所述的低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體的制備方法，其特征在于，步驟2)中，混合鹽溶液、堿液和氨水的摩爾比為1:2:0.4。

6.如權利要求1或2所述的低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體的制備方法，其特征在于，步驟2)中，保護氣為氬氣或氮氣。

7.如權利要求1或2所述的低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體的制備方法，其特征在于，步驟3)中，水洗時控制漿料的固含量為0.1-0.3kg/L，溫度為50-70℃，攪拌速度為100-300rpm，洗滌時間為0.1-1h。

8.如權利要求1或2所述的低硫高振實密度的鎳鈷錳三元前驅體的制備方法，其特征在于，步驟3)中，漿洗用的堿液濃度為0.01-2％，漿料的固含量為0.1-0.3kg/L，溫度為50-70℃，攪拌速度為100-300rpm，漿洗時間為1-3h。