一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物及其制备方法.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CN114105222A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111437208.6(22)申请日2021.11.30(71)申请人骆驼集团资源循环襄阳有限公司地址441000湖北省襄阳市谷城经济开发区谷水路16号(72)发明人刘持欢刘长来夏诗忠陈琳王飞雷青国(74)专利代理机构武汉经世知识产权代理事务所(普通合伙)42254代理人邱雨家(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物及其制备方法(57)摘要本发明涉及锂离子电池材料技术领域，公开了一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物及其制备方法，通过调整反应釜内氧气含量控制生长过程中的氧化，从而制备内部具有丰富均匀的孔隙的三元前驱体，并带来相对较高的比表面积，与锂源烧结后，这些孔隙为锂离子提供了丰富多样的传输通道，有利于电解液在材料内部渗透，可以缩短传输通道，有效提高传输效率。此外，由于这些孔隙的存在能够缓冲正极材料在充/放电过程中的体积变化，起到稳定结构的作用，以达到提高比容量和循环性能的目的。CN114105222ACN114105222A权利要求书1/1页1.一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物，其特征在于：所述镍钴锰氢氧化物化学式为NixCoyMnz(OH)2，其中x+y+z＝1，0.5≤x＜1，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5；所述具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物二次颗粒的粒度D10＞2.0μm；D50为4‑18μm；D90＜30μm；振实密度≥1.50g/cm3，比表面积为4‑20m2/g。2.根据权利要求1所述的一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物，其特征在于：所述镍钴锰氢氧化物颗粒内部具有丰富均匀的孔隙。3.一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：S1：将镍、钴、锰的可溶性盐按照摩尔比x：y：z溶解于纯水中，配成一定浓度的金属混合盐溶液，所述镍、钴、锰的摩尔比中x、y、z的范围分别为0.5≤x＜1，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5，且x+y+z＝1；同时配置一定摩尔浓度的氢氧化钠溶液和氨水；S2：在反应釜中加入纯水没过底层搅拌浆，再依次加入步骤S1制备的氨水和氢氧化钠溶液，作为反应开机底液；S3：向反应釜中通入氮气和空气，或氮气和氧气的混合气体，并控制氧气浓度，开始加热；S4：将步骤S1中制备的金属混合盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水使用计量泵加入到反应釜内，开启搅拌，控制反应过程中pH和反应温度；S5：按照步骤S4继续进料，随粒径的生长，逐渐调整混合气的进入量，升高氧气浓度；当反应釜内物料粒度达到要求范围时通过溢流开始收集合格物料，收集后的合格物料在陈化釜进行陈化处理；S6：经过陈化后的物料通过压滤机进行固液分离，同时加入稀碱碱洗，并控制碱洗温度，碱洗后，加入热纯水洗涤；S7：将步骤S6中水洗后的物料干燥，依次经过过筛和除磁后即得到具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物。4.根据权利要求3所述的一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，金属混合盐溶液摩尔浓度为1.0～2.8mol/L，氢氧化钠溶液摩尔浓度为1.0～12.0mol/L，氨水摩尔浓度为1.0～12.0mol/L。5.根据权利要求3所述的一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述开机底液的pH值为11.0～12.0、氨浓度为1.0g/L～14.0g/L。6.根据权利要求3所述的一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，氧气体积浓度≤2％。7.根据权利要求3所述的一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，搅拌速度为50～600rpm，pH值为10.0～12.0、反应温度为50.0～70.0℃、氨水浓度为1.0g/L～14.0g/L。8.根据权利要求3所述的一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：所述步骤S6中，洗涤步骤为先用配制好的稀碱液洗涤，再用纯水洗涤；所述稀碱液浓度为0.1mol/L，温度为50‑70℃；所述纯水的温度为50‑70℃。9.根据权利要求3所述的一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于：所述步骤S7中，烘干温度为100～130℃。2CN114105222A说明书1/5页一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池材料技术领域，特别涉及一种具有多孔隙结构的镍钴锰氢氧化物及其制备方法。背景技术[0002]随着科技的快速发展和对新能源需求的日益增长，人类对清洁能源的需求日益迫切。锂离子电池因具有能量密度高、自