制备无水氢氧化锂的方法.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CN109863119A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201780065758.5(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所1(22)申请日2017.10.241247代理人刘娜刘金辉(30)优先权数据16198165.92016.11.10EP(51)Int.Cl.C01D15/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.04.24(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2017/0770722017.10.24(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/086862EN2018.05.17(71)申请人巴斯夫欧洲公司地址德国莱茵河畔路德维希港(72)发明人B·卡洛J·海勒克S·皮奇尔迈尔权利要求书1页说明书3页(54)发明名称制备无水氢氧化锂的方法(57)摘要一种制备无水氢氧化锂的方法，所述方法包括通过使颗粒状LiOH水合物经历150-500℃温度的气流而从所述LiOH水合物中去除水的步骤，其中LiOH的平均停留时间为0.5-20秒。CN109863119ACN109863119A权利要求书1/1页1.一种制备无水氢氧化锂的方法，包括通过使颗粒状LiOH水合物经历150-500℃温度的气流而从所述LiOH水合物中去除水的步骤，其中LiOH的平均停留时间为0.5-20秒。2.根据权利要求1的方法，其中使LiOH水合物经历150-500℃温度的气流的步骤在水平安装的管式反应器中进行。3.根据权利要求1或2的方法，其中LiOH水合物的平均粒径(D50)为100μm-1mm。4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中气流为氮气、空气或二氧化碳含量为0.1-500重量ppm的空气。5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中气流具有足以气动输送LiOH水合物和无水氢氧化锂通过反应器的速度。6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中气流含有0.1-500重量ppm的CO2。7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中LiOH的平均停留时间为0.5-10秒。8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中气流具有300-450℃的温度。2CN109863119A说明书1/3页制备无水氢氧化锂的方法[0001]本发明涉及一种制备无水氢氧化锂的方法，所述方法包括通过使颗粒状LiOH水合物经历150-500℃温度的气流而从所述LiOH水合物中去除水的步骤，并且其中LiOH的平均停留时间为0.5-20秒。[0002]锂盐是许多反应的通用组分。其中，例如碳酸锂Li2CO3和氢氧化锂LiOH用作锂离子电池的阴极活性材料的锂源。它们可以用过渡金属的氢氧化物如氢氧化钴、氢氧化锰或氢氧化镍或–甚至更经常地–用钴、镍和锰的混合氢氧化物转化为相应的锂化过渡金属氧化物。[0003]但是，Li2CO3和LiOH各自有其缺点。在煅烧过程中，Li2CO3释放二氧化碳。阴极活性材料中的任何残留二氧化碳–或残留碳酸盐–都是不期望的，因为它可能会导致电池中出现气体。此外，使用Li2CO3意味着在煅烧过程中约有60重量％的锂源损失。氢氧化锂在煅烧过程中释放水，这是不关键的。只有约38重量％的锂源损失。然而，LiOH通常以水合物的形式供应，例如LiOH·H2O。然而，取决于该LiOH水合物的老化以及由于其吸湿性，氢氧化锂的水含量可能会改变，并且由于其能够从空气中去除二氧化碳，任何市售的“氢氧化锂”的锂含量在需要精确计量加入锂的情况下都需要单独测定。[0004]但是，对于生产阴极活性材料，精确计量加入锂是重要的。因此，需要提供一种从氢氧化锂中去除水合物水的方法，以便能够提供化学计算量的LiOH。[0005]已描述了大规模无水LiOH生产的各种方法。在JP-A2011-178584中，公开了真空下的分批工艺。它需要至少两个小时的停留时间来限制空速。在JP-A2006-265023中，公开了一种其中在旋转窑中对氢氧化锂水合物进行脱水的工艺。由于LiOH的高腐蚀性，所公开的工艺导致窑内的强磨损，从而导致LiOH中不期望的杂质。[0006]本发明的目的是提供一种克服上述缺点的制备无水氢氧化锂的方法。[0007]因此，已经找到了开头定义的方法，以下也称作本发明方法或根据本发明的方法。本发明方法包括所述方法的步骤，包括通过使颗粒状LiOH水合物经历150-500℃，优选300-450℃温度的气流而从所述LiOH水合物中去除水的步骤。[0008]在本发明上下文中，LiOH水合物不仅指一水合氢氧化锂LiOH·H2O，而且指或多或少含有水的材料，例如部分脱水的一水合物或潮湿的一水合氢氧化锂。水含量的上限由固态到液态的相变决定。优选地，平均公式为LiOH·xH2O，其中x为0.8-1.2，甚至更