[發明專利]鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法、鋰離子電池

有效

• 申請號: 202211235797.4
• 申請日: 2022-10-10
• 公開（公告）號: CN115286020B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 吳宇鵬;程俊;檀智祥;劉雅婷;陳傳林;韓恒;蘇俊;黃兵
• 申請（專利權）人: 廣州天賜高新材料股份有限公司
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08;C01B25/30;C01G45/12;C01G51/00;C01G53/00;C01B25/45;C01D15/00;H01M10/0525;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/056;H01M4/02
• 代理公司: 廣州市科豐知識產權代理事務所(普通合伙) 44467
• 代理人: 羅嘯秋

1.一種鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：將粉末狀的含鋰的電解鋁廢渣、含可溶性鈣鹽的溶液、粉末狀且過量的氧化鈣或氫氧化鈣混合，以使反應體系的pH值在反應過程中持續穩定在9～11；攪拌反應4-6小時，反應溫度為50～100℃，以使氟元素形成氟化鈣沉淀，過濾得到沉淀和濾液；

可溶性鈣鹽中鈣離子的摩爾量與電解鋁廢渣中氟元素的摩爾比為1：1～3；

含可溶性鈣鹽的溶液和電解鋁廢渣的體積重量比為30～50mL/g；

步驟2：將濾液和可溶性碳酸鹽或可溶性磷酸鹽反應，得到碳酸鋰或磷酸鋰沉淀以及母液；

步驟3：將碳酸鋰或磷酸鋰沉淀提純，作為原料制備得到離子電池的電解液中的鋰鹽，或，作為鋰離子電池的正極材料的制備原料制備得到正極材料。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，所述含可溶性鈣鹽為氯化鈣、硝酸鈣、醋酸鈣中的一種或多種組合。

3.根據權利要求1所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，步驟2中的濾液在和可溶性碳酸鹽或可溶性磷酸鹽反應之前，向濾液中加入氟化鋰、氟化鈉或氟化鉀，以完全沉淀濾液中的鈣離子。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，所述電解鋁廢渣為去除鐵粉的電解鋁廢渣，所述電解鋁廢渣中各元素的質量百分比含量為：

F 40-50%；

Al 10-20%；

Na 20-30%；

CaO 2-5%；

Li 1%-3%；

余量其他雜質。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，步驟1的反應溫度為80～95℃。

6.根據權利要求1所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，濾液和可溶性碳酸鹽或可溶性磷酸鹽反應之前，所述濾液經過濃縮處理。

7.根據權利要求6所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，所述可溶性碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸銨；所述可溶性磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸鉀或磷酸銨。

8.根據權利要求1所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，經過提純后的碳酸鋰或磷酸鋰沉淀，經過干燥處理，其純度大于99%。

9.根據權利要求8所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，所述碳酸鋰作為正極材料的鋰源；所述正極材料為錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳酸鋰或磷酸鐵鋰。

10.根據權利要求9所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，所述碳酸鋰作為正極材料的改性材料；

將碳酸鋰、正極材料以0.1-5：100的比例混合，在600-1000℃的條件下焙燒，得到碳酸鋰改性的正極材料。

11.根據權利要求8所述的鋰離子電池鋰鹽或正極材料的制備方法，其特征在于，所述碳酸鋰作為電解液中鋰鹽的制備原料。