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      一種改性NCM前驅(qū)體材料及其制備方法與流程

      文檔序號:12614955閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種改性的NCM前驅(qū)體材料,分子式為Ni(1-a-b-c)CocMnbXa(OH)2,其特征在于,所述材料為高密度球形氫氧化物,平均粒徑在5-20微米之間,密度能控制在1.8~2.4g/cm3之間,鈉離子≤0.015%,硫酸根≤0.15%,共沉積元素中0.001≤a≤0.03,0.05≤b≤0.3,0.1≤b≤0.3。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

      (1)將鎳鹽、鈷鹽、錳鹽配制成鎳鈷錳混合鹽溶液,將混合鹽溶液、一定比例的還原劑、緩沖溶液及堿性沉淀劑用計量泵同時泵入有連續(xù)攪拌裝置的反應容器中,在一定溫度、一定轉(zhuǎn)速、一定pH值條件下形成沉淀,逐漸生長成球形,并穩(wěn)定到要求的粒徑;

      (2)將步驟(1)中生長成熟的NCM前驅(qū)體泵入陳化罐中陳化一定時間后,得到高密度的NCM基體,將NCM基體泵入另一反應罐中,調(diào)節(jié)pH值至9-11,并加入一定量的表面活性劑;

      (3)配制用于改性的X元素鹽溶液,通過設(shè)定好的計量泵將X元素鹽溶液和堿性沉淀劑按一定流量同時泵入步驟(2)所述的反應罐中,在高速攪拌器的作用下實現(xiàn)包覆工序,然后進行固液分離、洗滌、烘干、篩分得到改性的NCM前驅(qū)體材料。

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述鎳鹽是硫酸鎳、氯化鎳或硝酸鎳中的任意一種,所述鈷鹽是硫酸鎳、氯化鎳或硝酸鎳中的任意一種,所述錳鹽是硫酸 鎳、氯化鎳或硝酸鎳中的任意一種。

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述的混合鹽溶液摩爾濃度為1-2mol/L。

      5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述還原劑是抗壞血酸,VE,亞硫酸鈉,葡萄糖,亞硝酸鈉中的一種或者幾種,加入量在0.1-1g/L之間。

      6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述堿性沉淀劑為氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀中的一種或幾種配制而成的堿溶液,摩爾濃度控制在2-10mol/L。

      7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述溫度控制在40-70℃,轉(zhuǎn)速為100-300r/min,pH控制在12-13。

      8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述的陳化是指使NCM前驅(qū)體在40-70℃靜止5-10h。

      9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述的表面活性劑為烷基苯磺酸鈉、烯烴磺酸鹽、烷基磺酸鹽中的一種或幾種,其加入量控制在0.001-0.005g/L,其旨在使包覆的X元素生成致密的均勻性較好納米級包覆層。

      10.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述的X元素包括鎂、鋁、鋯、鈦、釔元素中的一種或幾種,其鹽溶液是硫酸鹽、氯化鹽、硝酸鹽、磷酸鹽 中的任意一種。

      11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述的調(diào)節(jié)pH值是用少量硫酸、鹽酸或硝酸將pH調(diào)至9-11,使包覆條件達到最佳狀態(tài)。

      12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性的NCM前驅(qū)體材料的制備方法,其特征在于,所述的固液分離是采用離心機或壓濾機去除母液,然后用純水洗滌至pH為9-10,然后在80-150℃條件下烘干得到改性的NCM前驅(qū)體材料。

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