高安全性多元前驱体及正极材料及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高安全性多元前驱体生产方法，包括如下步骤：S1、将可溶性镍盐、可溶性钴盐混合配成镍钴无机盐混合液；将可溶性锰盐配成锰盐溶液；用NaOH溶液将可溶性铝盐配成铝盐溶液；S2、准备氢氧化钠溶液和氨水溶液；S3、采用共沉淀法进行生产，首先根据产品要求确定物料流量比例同时向反应釜中注入所述镍钴无机盐混合液、铝盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液，反应1～4h后，停止铝盐溶液的注入，同时切换为注入锰盐溶液2～4h，然后再切换为注入铝盐溶液1～4h，按此反复切换直至产品粒径达到工艺要求；S4、反应所得浆料经过后处理即得到高安全性多元前驱体。其优点是：能够显著提高正极材料的循环性能和安全性能。

【技术实现步骤摘要】
高安全性多元前驱体及正极材料及其生产方法
本专利技术涉及锂离子电池生产技术，尤其是一种前驱体生产技术。
技术介绍
随着各国“禁油”计划的出台，锂离子电池在新能源汽车行业的发展被推到了一个新的高潮，特别是作为新能源汽车的动力，其续航能力作为了目前着重关注的性能指标。作为锂离子电池的关键材料之一的正极材料，其容量也被提出了更高的要求，所以高镍材料成为了目前的发展方向。但容量的大幅度提升往往伴随安全性、循环性能的牺牲。为了平衡正极材料各方面的性能，很多的研究者选择进行正极材料改性，改性的手段大多采用包覆或者掺杂的方式。但固相之间的高温反应易存在混合不均的问题，不易保证每批次的产品均达到完全反应。前驱体作为正极材料的前身，对正极材料的性能起到很大的决定性作用。目前市面上主流的高镍前驱体从主元素种类上分类，主要有NCM和NCA。这两类材料均有各自的特点，NCM相对而言加工性较好，但从前驱体的合成结果上来讲，NCM前驱体二次颗粒表面的一次颗粒会呈现出多种形貌，目前常见的有纺锤棒状、叠层状、针状、粒状、板条状、片状等等，结构决定性能，虽然多样的结构形式给材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高安全性多元前驱体生产方法，包括如下步骤：/nS1、用去离子水将可溶性镍盐、可溶性钴盐混合配成金属离子浓度为0.1～2mol/L的镍钴无机盐混合液；用去离子水将可溶性锰盐配成金属离子浓度为0.1～2mol/L的锰盐溶液；用NaOH溶液将可溶性铝盐配成金属离子浓度为0.1～2mol/L的铝盐溶液；/nS2、准备浓度为3～15mol/L的氢氧化钠溶液和浓度为5～10mol/L的氨水溶液；/nS3、采用共沉淀法进行生产，首先根据产品要求确定物料流量比例同时向反应釜中注入所述镍钴无机盐混合液、铝盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液，反应1～4h后，停止铝盐溶液的注入，同时切换为注入锰盐溶液2～4h，然后...

【技术特征摘要】
1.高安全性多元前驱体生产方法，包括如下步骤：
S1、用去离子水将可溶性镍盐、可溶性钴盐混合配成金属离子浓度为0.1～2mol/L的镍钴无机盐混合液；用去离子水将可溶性锰盐配成金属离子浓度为0.1～2mol/L的锰盐溶液；用NaOH溶液将可溶性铝盐配成金属离子浓度为0.1～2mol/L的铝盐溶液；
S2、准备浓度为3～15mol/L的氢氧化钠溶液和浓度为5～10mol/L的氨水溶液；
S3、采用共沉淀法进行生产，首先根据产品要求确定物料流量比例同时向反应釜中注入所述镍钴无机盐混合液、铝盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液，反应1～4h后，停止铝盐溶液的注入，同时切换为注入锰盐溶液2～4h，然后再切换为注入铝盐溶液1～4h，按此反复切换直至产品粒径达到工艺要求；
S4、反应所得浆料经过后处理即得到高安全性多元前驱体。


2.根据权利要求1所述的高安全性多元前驱体生产方法，其特征在于：所述共沉淀法选自连续共沉淀法、间歇共沉淀法或连续-间歇组合共沉淀法中的一种。


3.根据权利要求1所述的高安全性多元前驱体生产方法，其特征在于，步骤S3具体为：在反应釜中加入需求量的底液，通入氮气保护，加热并加入所述氨水溶液调节反应底液的氨值至工艺所需，至反应温度后，加入所述氢氧化钠溶液调节pH至工艺所需，然后根据产品要求确定物料流量比例后将所述镍钴无机盐混合液、铝盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液同时注入反应釜，继续通入氮气，反应1～4h后，停止铝盐溶液的注入，同时切换为注入锰盐溶液2～4h，然后再切换为注入铝盐溶液1～4h，按此反复切换直至产品粒径达到工艺要求。


4.根据权利要求1所述的高安全性多元前驱体生产方法，其特征在于：所述可溶性镍盐选自硫酸镍、硝酸镍、碳酸镍、醋酸镍中的一种或任意几种的混合。


5.根据权利要求1所述的高安全性...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳锐，张燕辉，邢王燕，杜先锋，
申请(专利权)人：宜宾光原锂电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51