[發明專利]一種用于降低鋰電多元材料中TOC含量的方法

在審

• 申請號: 201810064047.2
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108421301A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 許開華;呂志;樂緒清;劉郁
• 申請（專利權）人: 荊門市格林美新材料有限公司
• 主分類號: B01D36/00
• 分類號: B01D36/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供的一種用于降低鋰電多元材料中TOC含量的方法，鋰電原材料溶液先經微晶過濾和活性炭過濾處理，再經超濾處理以濾除溶液中的有機物和固體懸浮物；且在氨水制備器的出口端設置油氣分離機構分離氨水中的有機物；并向儲存液堿的液堿槽中通入氮氣保護。相比于現有技術中由濕法冶金制備的鋰電原材料直接應用于制備鋰電池，本發明的一種用于降低鋰電多元材料中TOC含量的方法，能夠有效降低鋰電原材料中的TOC含量，以提高鋰電池的性能。

技術領域

本發明涉及鋰電生產技術，更具體地，涉及一種用于降低鋰電多元材料中TOC含量的方法。

背景技術

鋰電池主要是指在電極材料中使用了鋰元素作為主要活性物質的一類電池。鋰電池輕巧耐用，對環境的污染相對較小，且具有優異的充放電性能，在目前的電池領域應用廣泛。

近年來，在鋰元素為活性物質的基礎上，出現由兩種以上的元素組成的材料整體作為電池活性物質，其中，研究和應用較好的是三元材料。例如，由鋰、鎳、鈷、錳等元素組合為鎳鈷錳酸鋰(化學式為：Li(NiCoMn)O₂)的三元材料。

以多元材料作為電池正極的活性物質，能夠提高電池的性能，例如電池使用的安全性、提高電池的容量等。常見的多元材料如層狀鈷酸鋰、尖晶石錳酸鋰、磷酸鐵鋰、層狀鎳鈷錳酸鋰等。

其中，層狀鎳鈷錳酸鋰多元電極材料是近年來發展起來的新型鋰離子電池用正極材料，用相對廉價的鎳和錳取代了鈷酸鋰中價格較高的鈷。因此，該化合物在節約成本方面具有明顯優勢，同時，其可逆容量大，結構穩定，安全性能好，具有較高的電導率和熱穩定性，非常適宜作鋰離子電池正極材料。

在制備多元材料時，若多元材料中TOC的含量較高，會對所制備得到的鋰電池的一致性、安全性及電化學性能造成不良影響。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的用于降低鋰電多元材料中TOC含量的方法，以解決鋰電多元材料中TOC或其他固體顆粒物雜質含量高而影響鋰電池性能的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種用于降低鋰電多元材料中TOC含量的方法，包括：分離用于制備多元材料的鋰電原材料中的有機物和固體懸浮物。分離鋰電原材料中的有機物以及固體懸浮物后，能夠有效的降低鋰電原材料中的TOC含量，從而降低所制備的多元材料中TOC含量。

在一個優選實施方式中，鋰電原材料包括氨水、用于調節pH值的液堿，以及由鋰電粉料配制的鋰電多元溶液，對所述鋰電原材料分別進行如下處理：鋰電多元溶液先經微晶過濾和活性炭過濾處理，再經超濾處理以濾除鋰電多元溶液中的有機物和固體懸浮物；在用于制備氨水的氨水制備器的出口端設置油氣分離機構分離氨水中的有機物；在儲存液堿的液堿槽中通入氮氣以避免空氣中的二氧化碳進入液堿溶液中形成碳酸根。

具體地，鋰電多元溶液包括合成鋰電多元材料前驅體所需的NiSO₄、CoSO₄、MnSO₄或NiCl₂、CoCl₂、MnCl₂等鋰電粉料配制的鋰電多元溶液料液。由于鋰電粉料通常是采用濕法冶金的方法獲得的，其TOC含量較高。具體地，鋰電原材料中的有機物主要以萃取劑、工業機械油等油脂的形式存在。

具體地，結合微晶過濾、活性炭過濾和超濾的方式以濾除由用于制備多元材料的粉料配制的鋰電多元溶液中的有機物和固體懸浮物，即濾除鋰電多元溶液中有機物和固體懸浮物，以降低所制備的多元材料中的TOC含量和固體懸浮物等雜質含量。