| 成果名稱： | 一種小粒徑三元正極材料前驅(qū)體的制備方法 |
| 登記日期： | 2020-05-06 |
| 完成單位： | 廣東佳納能源科技有限公司,湖南佳納能源科技有限公司公司 |
| 完成人員： | 鄭江峰,吳理覺,文定強,梁偉華,湯依偉,張晨,楊娟,冉建軍 |
| 研究起止日期： | 2017-08-31至2019-10-31 |
| 主要應(yīng)用行業(yè)： | 制造業(yè) |
| 高新技術(shù)領(lǐng)域： | 新材料 |
| 評價單位： | 國家知識產(chǎn)權(quán)局 |
| 評價日期： | 2019-11-25 |
| 成果簡介： | 一、課題來源與背景 近年來，財政部、科技部、工信部和發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》的出臺，新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策對動力電池能量密度要求的更高，企業(yè)為了能拿到更多補貼，必將更多的采用能量密度更高的三元電池體系，由于國家在年底放開了對三元電池的限制，明年三元動力電池將迎來爆發(fā)。日韓企業(yè)通過不斷推動技術(shù)進步與開發(fā)新材料來提高鋰離子電池性能，始終保持著在鋰離子電池行業(yè)中與中國產(chǎn)品的性價比優(yōu)勢，占據(jù)著高端鋰離子電池行業(yè)的引領(lǐng)地位。我國與日韓等國家尚存在較大差距，不能生產(chǎn)高端電池產(chǎn)品，出口產(chǎn)品主要靠成本優(yōu)勢，特別是在動力電池用鋰離子電池正極材料這一具有相當(dāng)難度的熱門與關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展相對遲滯，缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐且尚未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。 二、技術(shù)原理及性能指標(biāo) 本發(fā)明公開了一種小粒徑三元正極材料前驅(qū)體的制備方法，包括以下步驟： （1）選擇鎳鈷錳液為原料，配制成金屬混合鹽溶液，反應(yīng)釜提前加入特別的反應(yīng)底液，將金屬鹽溶液和絡(luò)合劑及沉淀劑溶液按照化學(xué)計量數(shù)比，并流加入反應(yīng)釜中；溫度控制在20～60℃；pH控制為11～12；轉(zhuǎn)速采用200～500r/min；整個反應(yīng)在N2保護下進行； （2）第一次釜滿D50粒徑控在1～2μm，當(dāng)反應(yīng)釜滿后直接由溢流管向準(zhǔn)備好的陳化釜溢流，10～20h反應(yīng)釜中顆粒尺寸長至3.5-4.0μm，立即停止進料； （3）然后將反應(yīng)釜漿料與陳化釜漿料混合均勻，攪拌30min，經(jīng)離心機洗滌，甩干后，加入烘箱在150℃下烘干，200目過篩包裝，即可制備出3～4μm的小粒徑三元前驅(qū)體,形貌球形或類球形顆粒，外觀均勻無結(jié)塊粉末； （4）所述小粒徑三元前驅(qū)體化學(xué)通式為NixCoyMnz(OH)2，其中0.3≤x≤0.95，0.05≤y≤0.4，0.05≤z≤0.4，x+y+z=1。 制備小粒徑三元前驅(qū)體技術(shù)指標(biāo)：制備出3～4μm的小粒徑三元前驅(qū)體。 三、技術(shù)的創(chuàng)造性與先進性 本發(fā)明提供一種控制三元材料粒徑分布，減少材料表面殘堿含量，改善晶體結(jié)構(gòu)完整性，提高材料循環(huán)性能的連續(xù)進料工藝。 本發(fā)明提供通過獨特的連續(xù)進料生產(chǎn)模式，利用可溶性銨和純水組成的底液，在高速攪拌的帶動下連續(xù)進料，體系采用在線pH控制來制備3～4μm的小粒徑前驅(qū)體，滿釜粒徑D50能控制在1～2μm，停釜粒徑能精確控制在3.5～4.0μm，這樣就保證了成品沒有過小顆粒，粒徑分布小于1.0，制備的晶核球形度較好，循環(huán)性較好，能滿足動力電池要求，而且振實密度高，使用性能好，工藝操作簡單可以連續(xù)化生產(chǎn)，廢水中氨氮回收處理容易，綠色節(jié)能。 四、技術(shù)的成熟程度、適用范圍和安全性 本發(fā)明的最主要目的在于提供了一種小粒徑三元正極材料前驅(qū)體的制備方法，具有晶體結(jié)構(gòu)完整性好、球形度較好、循環(huán)性較好、工藝操作簡單、可以連續(xù)化生產(chǎn)、綠色節(jié)能的特點。 通過“一種小粒徑三元正極材料前驅(qū)體的制備方法”該專利的研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，制備的三元前驅(qū)體適合于工業(yè)化生產(chǎn)，在便攜式電器和電動汽車等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，公司建設(shè)一條年產(chǎn)5000噸三元前驅(qū)體生產(chǎn)線，該專利的實施，大大減少能耗，節(jié)約用電，采用自動化生產(chǎn)減少人工操作，提高產(chǎn)品生產(chǎn)安全性。 五、應(yīng)用情況及存在問題 本項目制備得到三元前驅(qū)體符合國家新能源產(chǎn)業(yè)政策的發(fā)展方向，提升了鋰離子電池和汽車行業(yè)的配套產(chǎn)品生產(chǎn)能力，具有較好的社會效益。市場廣闊，符合國家政策和產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向，滿足廣東佳納能源科技有限公司發(fā)展需求，帶動國內(nèi)相關(guān)配套材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成新的鋰離子電池材料產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，為社會經(jīng)濟的發(fā)展增加動力，具有較好發(fā)展空間，對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有推動作用，促進行業(yè)整體發(fā)展，具有積極的經(jīng)濟意義。實現(xiàn)該項目三元前驅(qū)體產(chǎn)業(yè)化后，不僅可以增加企業(yè)自身經(jīng)濟效益，還能拉動周圍產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增加政府財政收入，解決社會勞動力就業(yè)等一些影響深遠的社會問題，本項目建成后預(yù)計可提供100多個就業(yè)崗位。 該技術(shù)應(yīng)用存在對原料溶液濃度、PH值要求嚴格的問題。 六、歷年獲獎情況 本技術(shù)成果共申請發(fā)明專利1項并獲得授權(quán)。 |
科技成果登記公示——一種小粒徑三元正極材料前驅(qū)體的制備方法
來源：本網(wǎng)訪問量：-發(fā)布時間：2020-05-25
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