一种低能耗高镍三元材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低能耗高镍三元材料的制备方法，工艺简单，实用性强，批量化生产可实现全自动；首先选用高镍低钴前躯体，工业1级碳酸锂作为原料，成本更低；采用固相掺杂纳米级金属元素有益于稳定材料的晶体结构，使之在充放电过程中不易破坏，并有效降低烧结残余碱量，提高充放电性能；使用空气氧气各半的进气条件，相对纯氧成本更低，又能保证材料在合成过程中的催化作用；采用大容量匣钵，更多的装载带来了产量的提升，生产过程中下层匣钵的气体挥发不充分，较上层可以减少装载来达到性能的平衡。

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗高镍三元材料的制备方法
本专利技术涉及一种低能耗高镍三元材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及三元材料(镍钴锰酸锂)。其中三元材料(镍钴锰酸锂)凭借循环性能好、高容量、高能量密度等优点，占据锂离子电池正极材料市场的最大份额。三元材料主要由镍钴锰三种金属元素组成的复合型金属氧化物(LiNixC0yMn1-x-yO2)。按照比例的不同分为333、523、622、811等几种不同类型产品，其中以523三元正极材料市场需求最大。常规的三元材料采用高温固相法，用高品质的锂源、前驱体加微量掺杂物充分混合后进行高温烧结，烧结过程辅以压缩空气或高纯氧气催化。窑炉烧结过程需控制好进气量、排气量、装钵量、烧结温度曲线及时间。每一项环节都会影响产品的能耗。锂源占整个产品原料成本的40％，高品质锂源比普通级的价格高出3000-5000/吨；钴是三元材料里成本最高的金属物，三元材料(LiNi0.5C00.2Mn0.3O2)相比高镍产品钴的比例更高，前驱体成本也会更高；烧结过程为了控制杂质气体的排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低能耗高镍三元材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、称取适量的高镍前驱体、碳酸锂，掺杂定量比例的金属元素A，其中碳酸锂与高镍前躯体的比例为1.02～1.1：1、金属元素A的添加量为理论产品质量的0.1％～0.5％；/nS2、把称重完的原料放入高速混合机充分混合，时间：25-40min，转速：300-500rpm，混合完成后测其生料锂含量是否合格；/nS3、把合格的配混料置于辊道炉煅烧，设定升温段：4～6h；恒温段：8～14h；降温段：4～6h；恒温温度：880～950°；同时通入空气跟氧气，进气量：100～200m

【技术特征摘要】
1.一种低能耗高镍三元材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取适量的高镍前驱体、碳酸锂，掺杂定量比例的金属元素A，其中碳酸锂与高镍前躯体的比例为1.02～1.1：1、金属元素A的添加量为理论产品质量的0.1％～0.5％；
S2、把称重完的原料放入高速混合机充分混合，时间：25-40min，转速：300-500rpm，混合完成后测其生料锂含量是否合格；
S3、把合格的配混料置于辊道炉煅烧，设定升温段：4～6h；恒温段：8～14h；降温段：4～6h；恒温温度：880～950°；同时通入空气跟氧气，进气量：100～200m3/h，监测窑炉氧浓度大于40％；
S4、合格的烧结物料进行破碎，合批，过筛，除铁，包装后即可得到高镍三元正极材料。


2.如权利要求1所述的低能耗高...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳军，钱飞鹏，赵春阳，
申请(专利权)人：无锡晶石新型能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32