[發(fā)明專利]制備三元前驅(qū)體的方法及反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111284845.4
• 申請(qǐng)日: 2021-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113912140B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅敏;高琦;吳浩;鄭江峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東佳納能源科技有限公司;清遠(yuǎn)佳致新材料研究院有限公司
• 主分類號(hào): C01G53/00
• 分類號(hào): C01G53/00;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 梁河

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，提供一種制備三元前驅(qū)體的方法及反應(yīng)裝置。該方法包括：配置摩爾濃度為1mol/L?4mol/L的金屬鹽溶液；配置摩爾濃度為9mol/L?12mol/L的沉淀劑；配置摩爾濃度為6mol/L?9mol/L的絡(luò)合劑；間歇性進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，直至粒度D50達(dá)到要求。本發(fā)明提供的制備三元前驅(qū)體的方法及反應(yīng)裝置的有益效果是：采用間歇法，制備得到粒度分布窄的三元前驅(qū)體，解決現(xiàn)有的三元前驅(qū)體粒度分布寬的技術(shù)問(wèn)題，窄粒度分布的三元前驅(qū)體在高溫混鋰燒結(jié)段能有效減少顆粒的團(tuán)聚，有效地利用顆粒間的空間來(lái)提升材料的能量密度，得到能量密度高的動(dòng)力電池正極材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種制備三元前驅(qū)體的方法及反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

三元材料是以鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰為代表的多元金屬?gòu)?fù)合氧化物，能夠充分發(fā)揮三種金屬的優(yōu)勢(shì)，電池能量密度較高，是動(dòng)力電池主要正極材料之一，廣泛應(yīng)用于乘用車及貨運(yùn)車。

三元前驅(qū)體的粒度分布是影響燒結(jié)產(chǎn)物性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。然而，現(xiàn)有的制備三元前驅(qū)體的方法制得的前驅(qū)體，粒度分布寬。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種制備三元前驅(qū)體的方法及反應(yīng)裝置，旨在解決現(xiàn)有的三元前驅(qū)體粒度分布寬的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種制備三元前驅(qū)體的方法，所述方法包括以下步驟：

S100：配置摩爾濃度為1mol/L-4mol/L的金屬鹽溶液；

S200：配置摩爾濃度為9mol/L-12mol/L的沉淀劑；

S300：配置摩爾濃度為6mol/L-9mol/L的絡(luò)合劑；

S400：在反應(yīng)釜內(nèi)注入純水，加熱至預(yù)設(shè)溫度，通氮?dú)獠嚢瑁{(diào)配底液；

S500：將所述金屬鹽溶液、所述沉淀劑和所述絡(luò)合劑注入所述反應(yīng)釜內(nèi)，進(jìn)行共沉淀反應(yīng)；

S600：滿釜后，停止通氮?dú)饧皵嚢瑁o置沉降后抽出上清液；

S700：重新通氮?dú)獠嚢瑁瑢⑺鼋饘冫}溶液、所述沉淀劑和所述絡(luò)合劑注入所述反應(yīng)釜內(nèi)，進(jìn)行共沉淀反應(yīng)；

S800：重復(fù)進(jìn)行步驟S600、S700，直至粒度D50達(dá)到要求。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬鹽溶液包括鎳、鈷、錳和鋁中的兩種或超過(guò)兩種。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬鹽溶液中，Ni²⁺：Co²⁺：Mn²⁺按摩爾比x：y：(1-x-y)配置，其中x＝0.8～0.9，y＝0～0.2，x+y＜1。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬鹽溶液中，Ni²⁺：Co²⁺：Al³⁺按摩爾比x：y：(1-x-y)配置，其中x＝0.8～0.9，y＝0～0.2，x+y＜1。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S400中，所述調(diào)配底液包括：注入氨水，使得所述底液的摩爾濃度達(dá)到4g/L-8g/L，注入氫氧化鈉溶液，使得所述底液的pH達(dá)到10-12。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S400中，所述調(diào)配底液包括：注入氨水，使得所述底液的摩爾濃度達(dá)到2g/L-6g/L，注入氫氧化鈉溶液，使得所述底液的pH達(dá)到9-11。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S500和步驟S700中，所述金屬鹽溶液通過(guò)第一管道、所述沉淀劑通過(guò)第二管道、所述絡(luò)合劑通過(guò)第三管道從所述反應(yīng)釜的上方注入所述反應(yīng)釜內(nèi)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一管道的出料端設(shè)置有第一噴頭，所述第二管道的出料端設(shè)置有第二噴頭，所述第三管道的出料端設(shè)置有第三噴頭。