一种镍钴锰酸锂的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108281637A(43)申请公布日2018.07.13(21)申请号201810083394.X(22)申请日2018.01.29(71)申请人蒋央芳地址317317浙江省台州市仙居县白塔镇东山头村52号(72)发明人蒋央芳(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书9页(54)发明名称一种镍钴锰酸锂的制备方法(57)摘要本发明公开一种镍钴锰酸锂的制备方法。将脂肪酸与氢氧化锂溶液混合搅拌，然后静置得到第一有机相和第一水相，然后进行第一有机相和第一水相的分离，用镍盐、钴盐和锰盐加水配制镍钴锰的混合盐溶液，然后将第一有机相与镍钴锰的混合盐溶液混合搅拌，然后静置，得到第二有机相和第二水相，进行第二有机相和第二水相的分离；将第二有机相与空气一起加入到沸腾炉中，第二有机相以喷雾的方式加入，同时维持沸腾炉内的燃烧温度为750-850℃，加完第二有机相后继续加入空气，继续燃烧反应1.5-2小时，即得镍钴锰酸锂。本发明工艺简单，成本低，得到的镍钴锰酸锂粒径小，振实高，导电性更好，电化学性能优越，废水的产生量小。CN108281637ACN108281637A权利要求书1/1页1.一种镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于，为以下步骤：(1)将脂肪酸与氢氧化锂溶液按照脂肪酸与氢氧化锂的摩尔比1:0.85-0.95混合搅拌30-45分钟，然后静置30-45min，得到第一有机相和第一水相，然后进行第一有机相和第一水相的分离，用镍盐、钴盐和锰盐加水配制镍钴锰的混合盐溶液，然后将第一有机相与镍钴锰的混合盐溶液混合搅拌30-45min，第一有机相中锂的摩尔数与镍钴锰的混合盐溶液中镍钴锰总摩尔数之比为3:1，然后静置30-45min，得到第二有机相和第二水相，进行第二有机相和第二水相的分离；(2)将步骤(1)分离得到的第二有机相与空气一起加入到沸腾炉中，第二有机相以喷雾的方式加入，同时维持沸腾炉内的燃烧温度为750-850℃，加完第二有机相后继续加入空气，继续燃烧反应1.5-2小时，然后收集燃烧后的粉末，即得镍钴锰酸锂。2.根据权利要求1所述的一种镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：所述脂肪酸为叔碳酸，脂肪酸的碳链为8-10个，其结构如下：其中R1、R2和R3为碳链为1-3的烷基。3.根据权利要求1所述的一种镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中氢氧化锂、镍盐、钴盐、锰盐均为电池级，氢氧化锂溶液的浓度为1-1.5mol/L，脂肪酸与氢氧化锂溶液进行混合时的温度为40-45℃，混合采用折叶涡轮桨叶，搅拌速度为200-250r/min，得到的第一水相返回溶解镍盐、钴盐和锰盐来配制镍钴锰的混合盐溶液，镍钴锰的混合盐溶液中镍钴锰的摩尔比为4:2:4、5:2:3、6:2:2、7:1.5:1.5或8:1:1，镍钴锰的混合盐溶液中镍钴锰的总摩尔数为1.5-2mol/L、镍钴锰的混合盐溶液的pH为4-4.5。4.根据权利要求1所述的一种镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中得到的第二水相采用三室膜电解法将锂盐转化成氢氧化锂溶液，将得到的氢氧化锂溶液返回使用。5.根据权利要求1所述的一种镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中第二有机相和空气均从沸腾炉底部喷雾加入，喷雾时雾滴大小为5-20微米，加入的第二有机相的体积与沸腾炉容积之比为1:20-30，加入的第二有机相的体积与空气的体积比为1:800-5000，加入第二有机相的时间为3-5小时，空气的流速为10-20m/s。6.根据权利要求1所述的一种镍钴锰酸锂的制备方法，其特征在于：所述沸腾炉顶部与引风机连接，沸腾炉与引风机连接处设置有3-4层800-1000目筛网，3-4层800-1000目筛网叠合在一起，引风机运行15分钟后停止5分钟再运行15分钟，再停止5分钟，依次循环。2CN108281637A说明书1/9页一种镍钴锰酸锂的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种镍钴锰酸锂的制备方法，属于锂电池新能源材料领域。背景技术[0002]镍钴锰酸锂是锂离子电池的关键材料之一。钴酸锂是目前应用最广的电池材料，但钴资源日益匮乏，价格昂贵，且钴酸锂电池在使用过程中存在安全隐患。镍钴锰酸锂以相对廉价的镍和锰取代了钴酸锂中三分之二以上的钴，成本方面优势非常明显，和其他锂离子电池正极材料锰酸锂、磷酸铁锂相比，镍钴锰酸锂材料和钴酸锂在电化学性能和加工性能方面非常接近，使得镍钴锰酸锂材料成为新的电池材料而逐渐取代钴酸锂，成为新一代锂离子电池材料的宠儿。分子