| 成果名稱： | 一種小粒徑三元正極材料前驅體的制備方法 |
| 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 |
| 主要應用行業(yè)： | 制造業(yè) |
| 高新技術領域： | 新材料 |
| 評價單位： | 國家知識產權局 |
| 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《關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》的出臺，新能源汽車推廣應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)的引領地位。我國與日韓等國家尚存在較大差距，不能生產高端電池產品，出口產品主要靠成本優(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難度的熱門與關鍵領域發(fā)展相對遲滯，缺乏自主知識產權的技術支撐且尚未形成產業(yè)規(guī)模。 二、技術原理及性能指標 本發(fā)明公開了一種小粒徑三元正極材料前驅體的制備方法，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，反應釜提前加入特別的反應底液，將金屬鹽溶液和絡合劑及沉淀劑溶液按照化學計量數(shù)比，并流加入反應釜中；溫度控制在20～60℃；pH控制為11～12；轉速采用200～500r/min；整個反應在N2保護下進行； （2）第一次釜滿D50粒徑控在1～2μm，當反應釜滿后直接由溢流管向準備好的陳化釜溢流，10～20h反應釜中顆粒尺寸長至3.5-4.0μm，立即停止進料； （3）然后將反應釜漿料與陳化釜漿料混合均勻，攪拌30min，經離心機洗滌，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的小粒徑三元前驅體,形貌球形或類球形顆粒，外觀均勻無結塊粉末； （4）所述小粒徑三元前驅體化學通式為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體技術指標：制備出3～4μm的小粒徑三元前驅體。 三、技術的創(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，改善晶體結構完整性，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，廢水中氨氮回收處理容易，綠色節(jié)能。 四、技術的成熟程度、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體的制備方法，具有晶體結構完整性好、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、綠色節(jié)能的特點。 通過“一種小粒徑三元正極材料前驅體的制備方法”該專利的研究及產業(yè)化應用，制備的三元前驅體適合于工業(yè)化生產，在便攜式電器和電動汽車等領域有著廣闊的應用前景，公司建設一條年產5000噸三元前驅體生產線，該專利的實施，大大減少能耗，節(jié)約用電，采用自動化生產減少人工操作，提高產品生產安全性。 五、應用情況及存在問題 本項目制備得到三元前驅體符合國家新能源產業(yè)政策的發(fā)展方向，提升了鋰離子電池和汽車行業(yè)的配套產品生產能力，具有較好的社會效益。市場廣闊，符合國家政策和產業(yè)導向，滿足廣東佳納能源科技有限公司發(fā)展需求，帶動國內相關配套材料產業(yè)的發(fā)展，形成新的鋰離子電池材料產業(yè)生態(tài)鏈，為社會經濟的發(fā)展增加動力，具有較好發(fā)展空間，對區(qū)域經濟發(fā)展具有推動作用，促進行業(yè)整體發(fā)展，具有積極的經濟意義。實現(xiàn)該項目三元前驅體產業(yè)化后，不僅可以增加企業(yè)自身經濟效益，還能拉動周圍產業(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，本項目建成后預計可提供100多個就業(yè)崗位。 該技術應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 本技術成果共申請發(fā)明專利1項并獲得授權。 |
科技成果登記公示——一種小粒徑三元正極材料前驅體的制備方法
來源：本網訪問量：-發(fā)布時間：2020-05-25
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