一种锂离子电池的正极材料前驱体及制备方法与流程

技术特征：
1.一种锂离子电池的正极材料前驱体，其特征在于：化学式为ni
x
co
y
mn
z
w
1-x-y-z
(oh)2；其中，0.4≤x＜0.8，0.1＜y＜0.6，0.1＜z＜0.6，且0.004＜1-x-y-z＜0.008。2.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于：d50为3~6um，粒度径距0.6＜（d90-d10）/d50＜0.9，产品内部为絮状多孔结构，振实密度为0.5~1.4g/cm3，比表面积为30~90m2/g。3.一种锂离子电池正极材料前驱体的制备方法，其特征在于：包括：步骤一、配制mn、添加剂和m盐的第一金属液，该第一金属液的ph为4.5~5.5；配制ni、co和m盐的第二金属液；配制ni、co、mn的第三金属液；配制摩尔浓度为8~12mol/l的氢氧化钠或氢氧化钾溶液作为沉淀剂；配制摩尔浓度为2~4mol/l的氨水作为第一络合剂；配制氨水、钨盐与氢氧化钠或氢氧化钾的混合溶液作为第二络合剂，所述氨水的摩尔浓度为2~4mol/l，钨盐的摩尔浓度为0.02~0.12mol/l，该第二络合剂的ph为11.95~12.15；步骤二、向封闭的反应釜中加入所述沉淀剂、纯水、氧化剂和所述第一络合剂配成底液，所述底液的ph值为12.4~12.6，控制底液的温度为55~75℃，所述反应釜中底液的体积为反应釜有效容积的50~80%；所述底液中的氧化剂加入量为18~60mol，所述底液中第一络合剂的浓度为0.25~0.35mol/l；步骤三、保持反应釜的搅拌开启，搅拌速度为550~750r/min，通入氮气或惰性气体，流量0.3~0.5m3/h，将步骤一中的所述第一金属液以300~500ml/min的流速、所述第一络合剂以60~100ml/min的流速、所述沉淀剂以100~200ml/min的流速分别持续加入反应釜中进行共沉淀反应；所述反应釜的溢流液流向一提浓设备，将ph维持在12.4~12.6，反应的温度维持在55~75℃，反应釜的转速为550~750r/min，反应釜内浆料中的络合剂浓度为0.25~0.35mol/l；进液60~120分钟后，停止第一金属液的进液，改进第二金属液，该第二金属液的流速为300~500ml/min，同时通过调节沉淀剂的加入量将ph调整为11.40~11.60；待反应釜中ni、co、mn比例与所述第三金属液中的ni、co、mn比例相同时，停止所述第二金属液与所述第一络合剂的进液，改进第三金属液与第二络合剂，第三金属液以300~500ml/min的流速，第二络合剂以60~100ml/min的流速分别持续加入反应釜中，母液中固含量维持在35~45%，待粒度生长到3~6um时，停止进液；步骤四、将步骤三获得的反应釜以及提浓设备中的浆料经过压滤、洗涤、干燥得到锂离子电池正极材料前驱体。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述m盐为锶盐、锆盐中的一种或者两种，所述m盐的浓度为0.002~0.004mol/l。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述添加剂为醋羟氨酸、2，5-二酰异羟肟酸以及3，4-二 酰异羟肟酸中的一种或者多种，所述第一金属液中的添加剂的浓度为0.02~0.08mol/l。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述钨盐为钨酸钠、钨酸钾中的一种或者多种。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述第一金属液中的mn的摩尔浓度、所述第二金属液中的ni、co总的摩尔浓度以及所述第三金属液中的ni、co和mn总的摩尔浓度相同，所述总的摩尔浓度为1.8~2.5 mol/l。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤二中，所述氧化剂为次氯酸钠、过硫酸钠、过碳酸钠中的一种或者多种的组合。9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤二中，所述底液中加入氧化剂的总摩尔量与第一金属液进液总的mn的摩尔量满足1~1.02:2。10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤四中，产品的化学式为ni
x
co
y
mn
z
w
1-x-y-z
(oh)2；其中，0.4≤x＜0.8，0.1＜y＜0.6，0.1＜z＜0.6，且0.004＜1-x-y-z＜0.008。

技术总结
一种锂离子电池正极材料前驱体的制备方法，包括：一、配制Mn、添加剂和M盐的第一金属液；配制Ni、Co和M盐的第二金属液；配制Ni、Co、Mn的第三金属液；配制氢氧化钠溶液作为沉淀剂；配制氨水作为第一络合剂；配制氨水、钨盐与氢氧化钠的混合溶液作为第二络合剂；二、向反应釜中加入沉淀剂、纯水、氧化剂和第一络合剂配成底液；三、保持搅拌，将第一金属液、第一络合剂、沉淀剂持续加入进行共沉淀；溢流液流向提浓设备；进液一时间后，停止第一金属液，改进第二金属液；待釜中Ni、Co、Mn比例与第三金属液中的Ni、Co、Mn比例相同时，停止第二金属液与第一络合剂的进液，改进第三金属液与第二络合剂；四、将浆料经过压滤、洗涤、干燥。本发明制得的材料循环性能好，且可满足大电流充放电。且可满足大电流充放电。且可满足大电流充放电。


技术研发人员：李加闯 褚风辉 朱用 孟一鸣 王梁梁
受保护的技术使用者：兰州金通储能动力新材料有限公司
技术研发日：2022.03.29
技术公布日：2022/7/22