一种利用电磁动态挤出机连续制备高镍三元前驱体的方法技术

本发明专利技术属于三元电池制备的技术领域，具体涉及一种利用电磁动态挤出机连续制备高镍三元前驱体的方法。本发明专利技术一种利用电磁动态挤出机连续制备高镍三元前驱体的方法，通过对不同镍含量的混合液在电磁动态挤出机中进行预沉淀和掺杂，使得掺杂占位均匀；而且通过不同镍含量的预沉淀物在锥形螺杆中深度沉淀和强力挤压缔合，形成梯度分布的高镍三元前驱体。解决了目前掺杂和梯度难控制的难题，实现了连续稳定、可控制备高镍前驱体。

A method for continuous preparation of high nickel three element precursor by electromagnetic dynamic extruder

The invention belongs to the technical field of preparing ternary batteries, in particular to a method for continuously preparing high nickel ternary precursor by using an electromagnetic dynamic extruder. The invention relates to a method for continuously preparing high nickel ternary precursor by using an electromagnetic dynamic extruder, in which the mixtures with different nickel contents are pre-precipitated and doped in the electromagnetic dynamic extruder to make the doping occupy a uniform space, and the pre-precipitates with different nickel contents are deeply precipitated in a conical screw and strongly extruded to associate with each other. A high nickel three element precursor with gradient distribution is formed. The difficult problems of doping and gradient control were solved, and high nickel precursor was prepared continuously and stably.

【技术实现步骤摘要】
一种利用电磁动态挤出机连续制备高镍三元前驱体的方法
本专利技术属于三元电池制备的
，具体涉及一种利用电磁动态挤出机连续制备高镍三元前驱体的方法。
技术介绍
锂离子电池和传统的蓄电池比较起来，不但能量更高，放电能力更强，循环寿命更长，而且其储能效率能够超过90%,以上特点决定了锂离子电池在电动汽车、存储电源等方面极具发展前景。决定锂离子动力电池成本和性能的关键在于材料，锂离子动力电池的材料决定了电动汽车的发展路线和运行模式。因此，突破锂离子动力电池的瓶颈问题，关键在于材料问题的解决。锂电池三元材料(NMC)是综合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三种材料的优点，由于Ni、Co和Mn之间存在明显的协同效应，因此NMC的性能好于单一组分层状正极材料，而被认为是最有应用前景的新型正极材料之一。目前锂电池三元材料主要有1:1:1、5:2:3、4:3:3型的镍钴锰酸锂三元材料，其已经较为完善，并在笔记本电脑、小型终端等电子设备上大量应用。而用于动力汽车时，处于对续航能力的要求，要求高镍以提升其容量密度。通常的要求镍钴锰中镍的摩尔占比大于60%。镍钴锰三元正极材料中镍比例可在一定范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用电磁动态挤出机连续制备高镍三元前驱体的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、掺杂浆体的制备：将可溶性镁盐、可溶性钛盐、可溶性铝盐与四氧化三铁纳米晶体研磨，加去离子水，预制形成掺杂浆体；S2、Ni、Co、Mn盐混合溶液的制备：分别按Ni:Co:Mn摩尔比为6:2:2、5:2:3、2:3:5取镍、钴、锰可溶性盐，配制得到三种不同Ni、Co、Mn配比的金属盐混合溶液，分别标记为A、B、C；S3、不同浓度掺杂浆体的制备：分别向S2步骤制备得到的A、B、C混合金属盐溶液中加入S1步骤制备得到的掺杂浆体，搅拌混合均匀，得到三种不同掺杂浓度的混合浆体；其中，A混合金属盐溶液与掺杂浆体的质量比为1...

【技术特征摘要】
1.一种利用电磁动态挤出机连续制备高镍三元前驱体的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、掺杂浆体的制备：将可溶性镁盐、可溶性钛盐、可溶性铝盐与四氧化三铁纳米晶体研磨，加去离子水，预制形成掺杂浆体；S2、Ni、Co、Mn盐混合溶液的制备：分别按Ni:Co:Mn摩尔比为6:2:2、5:2:3、2:3:5取镍、钴、锰可溶性盐，配制得到三种不同Ni、Co、Mn配比的金属盐混合溶液，分别标记为A、B、C；S3、不同浓度掺杂浆体的制备：分别向S2步骤制备得到的A、B、C混合金属盐溶液中加入S1步骤制备得到的掺杂浆体，搅拌混合均匀，得到三种不同掺杂浓度的混合浆体；其中，A混合金属盐溶液与掺杂浆体的质量比为100:20～40，B混合金属盐溶液与掺杂浆体的质量比为100:5～15，C混合金属盐溶液与掺杂浆体的质量比为100:0.5～3；S4、预沉淀掺杂的物料的制备：将S3步骤制备得到的三种不同掺杂浓度的混合浆体分别加入三台电磁动态螺杆挤出机中，加入少量碱液，在螺杆旋转剪切和电磁作用下，混合浆体中镁、钛、铝金属离子在四氧化三铁纳米磁性运动下均匀占位掺杂，得到三种预沉淀掺杂的物料；S5、梯度掺杂的高镍三元前驱体的制备：将S4步骤制备得到预沉淀掺杂的物料统一输送至第二阶螺杆挤出机，并加入氢氧化锂进行深度沉淀和强力挤压缔合，得到梯度且均匀掺杂的高镍三元前驱体。2.根据权利要求1所述一种利用电磁动态挤出机连续制备高镍三元前驱体的方法，其特征在于，S1步骤中所述可溶性镁盐为硝酸镁、氯化镁、硫酸镁、甲酸镁或乙酸镁中的至少一种；可溶性钛盐为钛酸酯、硝酸钛、硫酸钛、氯化钛中的至少一种；可溶性铝盐为硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、氟化铝、乳酸铝、乙二醇酸铝、酒石酸铝或丙二酸铝中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述一种利用电磁动态挤出机连续制备高镍三元前驱体的方法，其特征在于，S1步骤中所述可溶性镁盐、可溶性钛盐、可溶性铝盐与四氧化三铁纳米晶体的质量比为3～8:2～6:5～10:10...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51