[發明專利]氫氧化鎳鈷錳及其制備方法

有效

• 申請號: 202010003386.7
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111153443B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 沈永龍;邢王燕;劉平;文榮;張驍;賀晨龍;秦小華;汪偉;朱楠;劉青文;范晶晶
• 申請（專利權）人: 寧夏中化鋰電池材料有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;C01G53/04;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張美月

本發明提供了一種氫氧化鎳鈷錳及其制備方法。該制備方法包括：采用鎳金屬鹽、鈷金屬鹽、錳金屬鹽及水配制混合鹽溶液：將混合鹽溶液、堿性沉淀劑和絡合劑依次進行第一沉淀反應、第二沉淀反應和第三沉淀反應，得到氫氧化鎳鈷錳，其中第一沉淀反應和第三沉淀反應在氮氣和/或惰性氣體的保護下進行，第二沉淀反應在有氧條件下進行。第一沉淀反應和第三沉淀反應在氮氣和/或惰性氣體的保護下進行，第二沉淀反應在有氧條件下進行，通過控制第一沉淀反應、第二沉淀反應和第三沉淀反應中氧氣含量提高了制得的氫氧化鎳鈷錳的空隙率，從而能夠提高氫氧化鎳鈷錳的比表面積。

技術領域

本發明涉及電池材料領域，具體而言，涉及一種氫氧化鎳鈷錳及其制備方法。

背景技術

因具有高比能量、電壓高、長壽命、無記憶效應和低污染等優點，鋰離子電池在手機、筆記本電池、數碼相機等消費類電子市場和電動汽車市場廣泛應用。目前鋰離子電池材料市場的正極材料主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰。三元材料由于安全性及綜合性能凸出，是鋰離子電池正極材料中最具有潛力的一種。隨著鋰離子電池在無人機、模型及特殊的啟動電源上的應用，對鋰離子電池的倍率性能提出了要求。

采用現有方法制得的氫氧化鎳鈷錳前驅體振實均較高，較為密實，對應材料的倍率性能偏低。為了解決上述技術問題，有必要提供一種空隙率較高的氫氧化鎳鈷錳材料。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種氫氧化鎳鈷錳及其制備方法，以解決現有方法制得的氫氧化鎳鈷錳材料密實度較高的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面提供了一種氫氧化鎳鈷錳的制備方法，該制備方法包括：采用鎳金屬鹽、鈷金屬鹽、錳金屬鹽及水配制混合鹽溶液：將混合鹽溶液、堿性沉淀劑和絡合劑依次進行第一沉淀反應、第二沉淀反應和第三沉淀反應，得到氫氧化鎳鈷錳，其中第一沉淀反應和第三沉淀反應在氮氣和/或惰性氣體的保護下進行，第二沉淀反應在有氧條件下進行。

進一步地，第二沉淀反應中氧氣的含量為1000～50000ppm。

進一步地，第一沉淀反應、第二沉淀反應和第三沉淀反應的反應溫度為50～80℃，攪拌速率為200～1500rpm，反應體系的pH為11.5～13。

進一步地，制備方法還包括：當第一沉淀反應的產物體系中顆粒物粒度D50為6～8μm時進行第二沉淀反應，且當第二沉淀反應的產物體系中顆粒物粒度D50為8～10μm時進行第三沉淀反應。

進一步地，混合鹽溶液中鎳元素、鈷元素、錳元素、沉淀劑和絡合劑的摩爾數之比為(4～9):(0.5～4):(0.5～4):(3～12):(2～13)。

進一步地，沉淀劑選自氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀和碳酸鉀組成的組中的一種或多種。

進一步地，絡合劑選自氨水、硫酸銨和氯化銨組成的組中的一種或多種。

本申請的另一方面還提供了一種氫氧化鎳鈷錳，氫氧化鎳鈷錳采用上述制備方法制得。

進一步地，氫氧化鎳鈷錳以Ni_xCo_yMn_(1-x-y)(OH)₂表示，其中0.4≤x≤0.9，0.05≤y≤0.4，比表面積為6～12m²/g。

應用本發明的技術方案，第一沉淀反應和第三沉淀反應在氮氣和/或惰性氣體的保護下進行，第二沉淀反應在有氧條件下進行，通過控制第一沉淀反應、第二沉淀反應和第三沉淀反應中氧氣含量提高了制得的氫氧化鎳鈷錳的空隙率，從而能夠提高氫氧化鎳鈷錳的比表面積。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：