一种三元前驱体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种三元前驱体及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将碱液、络合剂和溶剂混合得到底液，将所述底液置于反应器A，在反应器A底部通气使底液循环流动；(2)持续通气，将金属盐溶液、碱液和络合剂加入反应器A，得到反应物浆料；(3)持续通气，将反应物浆料从反应器A排入浓缩器B，排出部分清液后重新打入反应器A，颗粒生长至目标粒径，经离心、洗涤和干燥处理得到所述三元前驱体；其中，所述通气的方法包括通过气体分布器将气体通入反应器A。本发明专利技术采用新型无桨叶反应釜合成技术，避免了颗粒长大过程中由于剧烈碰撞导致的颗粒开裂的问题，合成出符合粒度大小、比表、形貌等技术要求的前驱体产品。形貌等技术要求的前驱体产品。形貌等技术要求的前驱体产品。

【技术实现步骤摘要】
一种三元前驱体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种三元前驱体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为一种新型的绿色电源，已广泛的应用于3C数码电子产品、电动工具、电动车、储能等领域。三元正极材料是目前各大企业竞相开发的热点，而三元前驱体对于正极材料的性能有着至关重要的影响。
[0003]镍钴锰三元材料综合了镍钴锰三元素的协同作用，镍和锰替代部分钴使得材料具有更高的容量、低成本和优异的循环性能等优点，在各个应用端逐步取代钴酸锂材料。然而，三元正极材料特别是大颗粒材料，容易出现开裂问题。正极材料的大小、强度等物性参数与前驱体息息相关。
[0004]CN107316985A公开了一种镍钴锰三元材料、复合前驱体及其前驱体的制备方法。所述制备方法，包括以下步骤，1)将镍钴锰的可溶性盐配成溶液A，将沉淀剂配成溶液B；2)在搅拌作用下，将溶液A和溶液B分流滴加入同一反应容器中得到溶液C至产生沉淀；3)处理步骤2)所得产生沉淀的溶液C，得到镍钴锰三元材料前驱体。
>[0005]CN1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将第一碱液、第一络合剂和溶剂混合得到底液，将所述底液置于反应器A，在反应器A底部通气使底液循环流动；(2)持续通气，将金属盐溶液、第二碱液和第二络合剂加入反应器A，得到反应物浆料；(3)持续通气，将步骤(2)得到的反应物浆料从反应器A排入浓缩器B，排出部分清液后重新打入反应器A，实现颗粒的稳定生长，颗粒生长至目标粒径得到所述三元前驱体；其中，所述通气的方法包括通过气体分布器将气体通入反应器A，使反应器内液体实现上下循环流动。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一碱液包括氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液，优选为氢氧化钠溶液；优选地，所述第一络合剂包括氨水、尿素、乙酸铵、硫酸铵、碳酸铵、氯化铵或硝酸铵中的任意一种或至少两种的组合，优选为氨水；优选地，所述溶剂包括纯水；优选地，所述反应器A包括反应釜；优选地，所述反应釜包括一种无桨叶反应设备；优选地，所述反应釜靠气体升力和釜内浆料密度差实现浆料上下循环；优选地，所述通气的气体包括空气、氮气或氧气中的任意一种或至少两种的组合。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述金属盐溶液包括镍、钴和锰的水溶性盐溶液；优选地，所述第二碱液包括氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液，优选为氢氧化钠溶液；优选地，所述第二络合剂包括氨水、尿素、乙酸铵、硫酸铵、碳酸铵、氯化铵或硝酸铵中的任意一种或至少两种的组合，优选为氨水；优选地，所述反应物浆料中颗粒的中值粒径D50为2～4μm。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)所述通气的气流速度为前驱体颗粒沉降速度的3～1000倍；优选地，所述前驱体合成釜内流体雷诺数500＜Re
p
＜2
×
105，为湍流区，所述前驱体颗粒沉降速度的计算公式为其中u为颗粒沉降速度，单位为m/s，ρ
s

【专利技术属性】
技术研发人员：安孝坤，刘逸群，张洁，姜雨良，张儒超，董林涛，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：