[發明專利]具有痕量金屬雜質的鎳鈷錳酸鋰材料、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201910533963.0
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110137489B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王靜任;曾雷英;魏國禎
• 申請（專利權）人: 廈門廈鎢新能源材料股份有限公司
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M4/58
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 習冬梅;饒婕

1.一種具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供鎳鈷錳酸鋰燒結料，所述鎳鈷錳酸鋰燒結料包括金屬單質，所述金屬單質包括過渡金屬，所述金屬單質包括鐵、鉻以及鋅中的至少一種；

提供金屬氯化物溶液，向所述金屬氯化物溶液中加入氨水，使得所述金屬氯化物溶液中的金屬氯化物與所述氨水發生絡合反應形成堿性刻蝕液，其中，所述金屬氯化物中的金屬離子與所述過渡金屬屬于同一種元素；以及

混合所述鎳鈷錳酸鋰燒結料及所述堿性刻蝕液，使得所述堿性刻蝕液對所述鎳鈷錳酸鋰燒結料中的金屬單質進行蝕刻，得到所述具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料，其中，所述鎳鈷錳酸鋰材料中所述鐵的含量低于40ppb，所述鉻的含量低于40ppb，所述鋅的含量低于30ppb。

2.根據權利要求1所述的具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述金屬氯化物的化學式為MCl_d，其中，M包括鐵、鉻以及鋅中至少一種，2≤d≤3；所述金屬氯化物溶液中所述金屬氯化物的濃度為0.01mol/L～0.1mol/L。

3.根據權利要求2所述的具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述堿性刻蝕液包括M(NH₃)_2dCl_d，所述M(NH₃)_2dCl_d的摩爾量大于或等于所述金屬單質的摩爾量。

4.根據權利要求1所述的具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述堿性刻蝕液的pH為9～12。

5.根據權利要求1所述的具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述金屬單質還包括銅，所述金屬氯化物的化學式為MCl_d，其中，M包括銅，2≤d≤3；所述金屬氯化物溶液中所述金屬氯化物的濃度為0.01mol/L～0.1mol/L。

6.根據權利要求1所述的具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷錳酸鋰燒結料中包括鎳鈷錳酸鋰，所述鎳鈷錳酸鋰的化學式為Li_zNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中1≤z≤1.05，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1。

7.根據權利要求1所述的具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷錳酸鋰燒結料通過鋰鹽與過渡金屬氧化物燒結后得到；所述鋰鹽包括碳酸鋰或氫氧化鋰中至少一種，所述過渡金屬氧化物的化學式符合Ni_aCo_bMn_1-a-b(OH)₂或Ni_aCo_bMn_1-a-bCO₃中的至少一種，其中0≤a≤1，0≤b≤1，0≤a+b≤1。

8.根據權利要求7所述的具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述燒結的溫度為850℃～950℃；所述燒結的氣氛為空氣氣氛、氧氣氣氛或空氣氧氣混合氣，空氣氧氣混合氣中的氧濃度在20％～100％之間。

9.根據權利要求1所述的具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，在發生刻蝕反應后還包括洗滌步驟，所述洗滌步驟包括：

將發生刻蝕反應后的鎳鈷錳酸鋰燒結料過濾，得到濾餅；以及

對所述濾餅進行水洗、過濾、烘干、過篩，得到所述具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料。

10.一種具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料，其特征在于，所述具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料由權利要求1-9任意一項所述的具有痕量金屬單質的鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法所制得。