[發明專利]摻碳的碳酸鎳鈷錳材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011507175.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112624210A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 胡偉;鐘盛文;李曉艷;彭康春;黃景彪
• 申請（專利權）人: 江西漢堯富鋰科技有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 南昌市贛昌知識產權代理事務所(普通合伙) 36140
• 代理人: 劉鴻運

1.一種摻碳的碳酸鎳鈷錳材料，其化學通式：Ni_xCo_yMn_1-x-yCO₃，式中0.1≤x/y≤0.6。

2.根據權利要求1所述的一種摻碳的碳酸鎳鈷錳材料，其特征是，所述化學式為Ni_0.6Co_0.1Mn_0.3CO₃，或Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3CO₃，或Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2CO₃。

3.根據權利要求1或2所述的一種摻碳的碳酸鎳鈷錳材料的制備方法，以碳酸鹽和硫酸鎳、鈷、錳為原料，其特征是包括如下方法步驟：

1）配制反應溶液，

將碳酸鹽配成一定物質的量濃度的碳酸鹽溶液，再將硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳按比例配制成相應物質的量濃度的混合溶液；

2）共沉反應，

將硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳混合溶液和碳酸鹽溶液通過精密計量泵按照一定的流量比連續泵入反應裝置中，在不斷攪拌和加熱條件下進行化學反應，得到碳酸鎳鈷錳混合漿料；

3）在上述2）步的過程中，根據碳酸鹽溶液和硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳混合溶液的進料量，往反應裝置中按比例加入碳源形成復合體漿料后陳化12-15h；

4）將3）步得到的復合體漿料，經過濾、洗滌、脫水、壓濾形成濾餅，再經干燥，得到摻碳的碳酸鎳鈷錳產品。

4.根據權利要求3所述的摻碳的碳酸鎳鈷錳材料的制備方法，其特征是，步驟1）所述硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳混合溶液濃度為1.5-4.0 mol/L，所述碳酸鹽溶液的濃度為1.0-3.0mol/L。

5.根據權利要求3所述的摻碳的碳酸鎳鈷錳材料的制備方法，其特征是，步驟2）控制硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳混合溶液、碳酸鹽溶液加入反應裝置中的加入流量是控制在70-100L/h；控制反應裝置的攪拌速度為100-300r/min；控制反應溫度為40-60℃。

6.根據權利要求3所述的摻碳的碳酸鎳鈷錳材料的制備方法，其特征是步驟3）中所述碳源可以是導電碳黑，也可以是石墨烯或石墨，其加入量為0.1-5.0wt%。

7.根據權利要求3所述的摻碳的碳酸鎳鈷錳材料的制備方法，其特征是步驟4）是將3）步的摻碳的碳酸鎳鈷錳混合漿料經板框過濾，得摻碳的碳酸鎳鈷錳濾渣，用稀氨水溶液進行洗滌若干次，然后再用無離子水沖洗去除雜質，得高純摻碳的碳酸鎳鈷錳，將摻碳的碳酸鎳鈷錳經脫水處理后形成摻碳的碳酸鎳鈷錳濾餅，摻碳的碳酸鎳鈷錳濾餅經干燥裝置干燥處理為摻碳的碳酸鎳鈷錳產品；還可用稀堿水溶液進行洗滌，控制稀氨水溶液的濃度為0.2-0.3mol/L。

8.根據權利要求3所述的摻碳的碳酸鎳鈷錳材料的制備方法，其特征是所述干燥為真空干燥或噴霧干燥，控制干燥溫度為80-90℃，干燥時間25-30h，保證結晶水不分解，得摻碳的碳酸鎳鈷錳產品。