【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池制造，涉及一种富锂锰基前驱体的制备方法，尤其涉及一种控制富锂锰基前驱体氧化程度的方法及富锂锰基前驱体。
技术介绍
1、富锂锰基前驱体由于含有较多的mn元素而对反应过程中的氧化程度极为敏感，故常规高锰前驱体制备需要在氮气保护的氛围中进行，否则会出现难以成核或颗粒异常疏松，极易破碎的情况。不过，对于某些要求较大比表面积的产品，或是对球形度有较高要求的产品，适当地增加反应过程的氧化程度，可以有效改善材料的理化指标。
2、一般情况下，在富锂锰基前驱体的制备过程中，技术人员单纯通过氮气/压缩空气的混合气组合方式来直接控制体系的氧化程度，但是对于较大的反应釜来说，所需的气流量较大，可能会影响成核情况，在气流量较大时甚至会影响整个流场，或者导致反应体系的氨值不可控。
3、由此可见，如何提供一种控制富锂锰基前驱体氧化程度的方法，提升工艺稳定性，防止出现局部过饱和的现象，改善成核情况，提升颗粒均匀性，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种控制富锂锰基前驱体氧化程度的方法及富锂锰基前驱体，所述方法提升了工艺稳定性，防止了出现局部过饱和的现象，改善了成核情况，提升了颗粒均匀性，有利于大规模推广应用。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种控制富锂锰基前驱体氧化程度的方法，所述方法包括：
4、将氮气与空气的混合气
5、所述原料进料管道中的原料包括三元盐溶液，且所述三元盐溶液中含有锰离子。
6、所述原料进料管道将原料输送至反应釜中进行共沉淀反应以制得富锂锰基前驱体。
7、本专利技术提供的方法将传统单独通入气体以控制氧化氛围的方式替换为氮气与空气的混合气通入原料进料管道，使得原料的状态在参与反应前转变为“预设饱和气体氛围”，大幅度抑制了反应过程中因氧化程度难以控制而导致的工艺不稳定情况；同时气液共同进料形成了雾化原料，反应更为充分，节省了搅拌所需能耗，防止了局部团聚现象，从而避免了局部过饱和度偏高的问题，一次颗粒更加均匀。
8、此外，本专利技术将原料进料管道分为至少2根，使得反应釜内的反应区域分布及整体酸碱度更加均匀，提升了搅拌流场强度，进一步避免了局部过饱和度偏高的问题，改善了成核情况，提升了颗粒均匀性，有利于大规模推广应用。
9、优选地，所述原料进料管道分为2-6根，例如可以是2根、3根、4根、5根或6根。
10、优选地，所述混合气的通入流量为0.05-0.5m3/h，例如可以是0.05m3/h、0.1m3/h、0.15m3/h、0.2m3/h、0.25m3/h、0.3m3/h、0.35m3/h、0.4m3/h、0.45m3/h或0.5m3/h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、优选地，所述三元盐溶液中含有镍离子、钴离子和锰离子。
12、优选地，所述方法包括以下步骤：
13、(1)混合镍盐、钴盐、锰盐和去离子水，得到三元盐溶液；
14、(2)将反应釜升温，并向反应釜中加入沉淀剂溶液和络合剂溶液作为底液；
15、(3)将三元盐溶液通过原料进料管道输送至反应釜中，同时向原料进料管道中通入氮气与空气的混合气，并向反应釜中继续加入沉淀剂溶液和络合剂溶液进行共沉淀反应，陈化处理后固液分离，得到富锂锰基前驱体。
16、优选地，步骤(1)所述镍盐、钴盐和锰盐分别为对应金属离子的硫酸盐、硝酸盐或氯化物中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括硫酸盐与硝酸盐的组合，硝酸盐与氯化物的组合，硫酸盐与氯化物的组合，或硫酸盐、硝酸盐与氯化物的组合。
17、优选的，所述三元盐溶液中金属离子总浓度为80-160g/l，例如可以是80g/l、85g/l、90g/l、95g/l、100g/l、105g/l、110g/l、115g/l、120g/l、125g/l、130g/l、135g/l、140g/l、145g/l、150g/l、155g/l或160g/l，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18、优选地，步骤(2)所述反应釜的温度为30-80℃，例如可以是30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
19、优选地，步骤(2)所述沉淀剂溶液中的沉淀剂包括氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢铵中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氢氧化钠与碳酸钠的组合，碳酸钠与碳酸氢铵的组合，氢氧化钠与碳酸氢铵的组合，或氢氧化钠、碳酸钠与碳酸氢铵的组合。
20、优选地，步骤(2)所述沉淀剂溶液的浓度为200-400g/l，例如可以是200g/l、220g/l、240g/l、260g/l、280g/l、300g/l、320g/l、340g/l、360g/l、380g/l或400g/l，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21、优选地，步骤(2)所述络合剂溶液中的络合剂包括氨水、醋酸或柠檬酸中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氨水与醋酸的组合，醋酸与柠檬酸的组合，氨水与柠檬酸的组合，或氨水、醋酸与柠檬酸的组合。
22、优选地，步骤(2)所述络合剂溶液的浓度为5-40wt％，例如可以是5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％或40wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
23、优选地，步骤(2)所述底液的体积占反应釜总容积的1/4-1/2，例如可以是1/4、3/10、7/20、2/5、9/20或1/2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
24、优选地，步骤(3)所述共沉淀反应过程中伴随着搅拌。
25、优选地，步骤(3)所述陈化处理的时间为2-18h，例如可以是2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h或18h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
26、优选地，步骤(3)所述固液分离包括过滤。
27、优选地，步骤(3)所述固液分离后还对富锂锰基前驱体依次进行洗涤、干燥与筛分。
28、作为本专利技术优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
29、(1)混合镍盐、钴盐、锰盐和去离子水，得到金属离子总浓度为80-160g/l的三元盐溶液；所述镍盐、钴盐和锰盐分别为对应金属离子的硫酸盐、硝酸盐或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种控制富锂锰基前驱体氧化程度的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料进料管道分为2-6根。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混合气的通入流量为0.05-0.5m3/h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述三元盐溶液中含有镍离子、钴离子和锰离子。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述镍盐、钴盐和锰盐分别为对应金属离子的硫酸盐、硝酸盐或氯化物中的任意一种或至少两种的组合；
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述反应釜的温度为30-80℃；
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述共沉淀反应过程中伴随着搅拌；
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
10.一种富锂锰基前驱体，其特征在于，所述富锂锰基前驱体采用如权
...【技术特征摘要】
1.一种控制富锂锰基前驱体氧化程度的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料进料管道分为2-6根。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混合气的通入流量为0.05-0.5m3/h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述三元盐溶液中含有镍离子、钴离子和锰离子。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，于杨，许开华，李雪倩，李聪，段小波，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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