CN114784218B - 一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法 - Google Patents
一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114784218B CN114784218B CN202210320478.7A CN202210320478A CN114784218B CN 114784218 B CN114784218 B CN 114784218B CN 202210320478 A CN202210320478 A CN 202210320478A CN 114784218 B CN114784218 B CN 114784218B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- precursor
- washing
- positive electrode
- lithium battery
- electrode material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 90
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 55
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 42
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 35
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 claims description 4
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 12
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- -1 oxygen anions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/40—Nickelates
- C01G53/42—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2
- C01G53/44—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法,包括:一、在共沉淀反应结束后投入氢氧化钠,调节pH并陈化,压滤脱去母液;二、对前驱体进行循环水洗,并控制水份;三、在陈化釜中加入纯水,开启搅拌并将前驱体加入到陈化釜中,加入酸调节pH,加入柠檬酸并陈化;四、将陈化釜内的浆料压滤脱去母液,进行循环碱洗,并控制水份;五、对获得的前驱体进行循环水洗,并控制水份;六、对获得的前驱体进行干燥、过筛、除铁后得到前驱体产品,然后与锂源混合均匀,经煅烧得到锂电池正极材料。相比现有技术而言,本发明可有效降低材料表面碱含量,同时保证正极材料的倍率和循环性能,且方法更为简单,适合大规模应用,同时成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池正极材料技术领域,具体涉及一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法。
背景技术
随着化石燃料带来的污染越来越严重,人们对清洁能源的需求也愈加的迫切。为了替代燃油汽车,新能源汽车的市场占有率也变得越来越高,同时也带动了锂离子电池正极材料需求量的增加。
作为锂电池正极材料的重要指标之一,碱含量对电性能有着非常重要的影响。碱含量越高,制浆过程中就越容易形成果冻状,导致制浆失败。此外,高的碱含量,是电池胀气的主要原因之一,从而带来安全性方面的隐患。正极材料表面的碱含量主要受到两个方面的因素影响:第一个因素是在正极材料煅烧的过程中,由于锂在前驱体中的扩散速度有限(前驱体内部孔隙少或部分孔隙被堵塞),导致正极材料表面残余过量的锂(在高温下以Li2O的形式存在),温度降低到室温以后Li2O会吸附空气中的CO2和H2O而形成LiOH和Li2CO3等;第二个因素是正极材料表面的活性氧阴离子会和空气中的CO2和水分反应而生成碳酸根,同时锂离子从本体迁移到表面并在材料表面形成Li2CO3,这一过程同时伴随着材料表面脱氧而形成结构扭曲的表面氧化物层。因此,降低锂电池正极材料碱含量是改善电池性能的重要手段。目前国内厂家普遍采用的是对正极材料进行水洗,然后在较低的温度二次烧结(水洗+二烧)的工艺来降低正极材料表面残碱含量。这个方法可以将表面残碱清洗得比较彻底,但其弊端也是非常明显的,处理之后的正极材料的倍率和循环性能明显下降而达不到动力电池的使用要求,并且“水洗+二烧”还增加了成本。
因此,如何解决上述现有技术存在的不足,便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法,包括:
步骤一、在制备锂离子电池正极材料前驱体的共沉淀反应结束后,向含有前驱体的浆料中投入氢氧化钠,调节pH至12.30~12.70,并陈化50~80min,然后压滤脱去母液;
步骤二、对步骤一获得的前驱体进行2~4次的循环水洗,然后将水份控制在15~20%,每次洗涤所用的纯水质量是所述前驱体的5~10倍;
步骤三、在一密封且通有氮气或惰性气体保护的陈化釜中加入20~40℃的纯水,开启搅拌装置,搅拌速度为300~400r/min,将步骤二获得的前驱体加入到所述陈化釜中,加入酸调节pH至6.7~7.2,加入柠檬酸,并陈化4~6小时,保持固含量在20~30%;
步骤四、将步骤三中陈化釜内的浆料压滤脱去母液,然后用65~85℃的质量分数为2~5%的氢氧化钠溶液进行1~3次的循环碱洗,然后将水份控制在15~20%,每次洗涤所用的碱溶液质量是所述前驱体的2~4倍;
步骤五、对步骤四获得的前驱体进行4~6次的循环水洗,然后将水份控制在15~20%;其中水洗的温度为85~95℃,每次洗涤所用的纯水质量是所述前驱体的3~7倍;
步骤六、对步骤五获得的前驱体进行干燥、过筛、除铁后得到锂电池正极材料前驱体产品,然后将所得的前驱体产品与锂源混合均匀,并经过煅烧得到锂电池正极材料。
上述技术方案中的有关内容解释如下:
1.上述方案中,在步骤一中,所述“制备锂离子电池正极材料前驱体的共沉淀反应”为现有技术,如专利CN202110519732.1中记载,由于并非本案发明点,故本案不作赘述。
2.上述方案中,在步骤一和步骤四中,所述“压滤脱去母液”可通过压滤机进行压滤,该压滤机为本领域技术人员所熟知的现有技术。
3.上述方案中,在步骤二、步骤四和步骤五中,所述“将水份控制在15~20%”可通过压滤机降低前驱体浆料中的水份。
4.上述方案中,在步骤二中,所述水洗温度为60~80℃。
5.上述方案中,在步骤三中,所述酸选自乙酸、草酸中的一种或者两种。
6.上述方案中,在步骤三中,所述陈化釜中的柠檬酸浓度为0.002~0.008mol/L。
本发明的工作原理及优点如下:
1、本发明在制备锂离子电池正极材料前驱体的共沉淀反应结束后,用氢氧化钠调节pH至12.30~12.70,并陈化50~80min,然后用压滤机脱去锂电池正极材料前驱体中的母液。其中,通过将pH调节至12.30~12.70,并陈化50~80min,有利于母液中微量的Ni、Co、Mn元素完全沉淀下来,避免元素的损失。与此同时,在高pH值条件下陈化一定时间能够改善正极材料前驱体的晶体结构,提高其结晶性。
2、本发明采用60~80℃的热纯水对压滤机内脱去母液的锂电池正极材料前驱体进行2~4次的循环水洗,然后将水份压至15~20%,每次洗涤所用的纯水质量是锂电池正极材料前驱体的5~10倍。采用循环水洗不仅能将前驱体中的杂质钠离子、硫酸根离子洗掉,还能够节约水资源,提高洗涤效率。将洗水温度控制在60~80℃有利于促进杂质元素的溶解,提升洗涤效果。
3、本发明通过在一密封且通有氮气或惰性气体保护的陈化釜中加入20~40℃的纯水,然后将水洗后的前驱体转至陈化釜中,陈化釜的固含量控制在20~30%,加入酸调节pH至6.7~7.2,再加入柠檬酸,控制其浓度为0.002~0.008mol/L,并陈化4~6小时。往陈化釜中通入氮气或惰性气体能够防止前驱体发生氧化,而加入酸调节pH至6.7~7.2,则有利于打开前驱体内部孔隙,拓宽孔容与孔径,提高正极材料煅烧过程中锂的扩散速度,降低正极材料表面锂的残余量,从而达到降低正极材料碱含量的目的。此外,由于体系中的pH在6.7~7.2,会有微量的过渡金属元素溶解/析出,加入浓度为0.002~0.008mol/L的柠檬酸能够有效地络合溶解出来的过渡金属离子,使其能够均匀地析出。
4、在步骤四中,通过采用65~85℃的质量分数为2~5%的氢氧化钠溶液进行1~3次的循环碱洗,然后将水份压至15~20%,每次洗涤所用的碱溶液质量是锂电池正极材料前驱体的2~4倍。采用循环碱洗的方式有利于将前驱体内部孔隙中的杂质钠离子、硫酸根离子去除,碱洗温度为65~85℃能够提高碱的活性,提升洗涤效果。此外,采用热碱洗涤还能提升前驱体表面及内部孔隙的活性,便于正极材料煅烧过程中锂的扩散。
5、在步骤五中,通过采用85~95℃的纯水对步骤四获得的前驱体进行4~6次的循环水洗,然后将水份压至15~20%,每次洗涤所用的纯水质量是前驱体的3~7倍。经过碱洗后的前驱体中所含有的杂质主要是氢氧化钠,氢氧化钠在热纯水中的溶解度更高,提高洗水温度有利于去除氢氧化钠杂质。
6、相对于传统“水洗+二烧”来降低正极材料碱含量的方法,本发明所提供的一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法更为简单,适合大规模应用,同时成本更低。
附图说明
附图1为本发明实施例1共沉淀反应结束后的前驱体电镜图;
附图2为本发明实施例1经本发明方法处理后的前驱体电镜图;
附图3为本发明实施例2共沉淀反应结束后的前驱体电镜图;
附图4为本发明实施例2经本发明方法处理后的前驱体电镜图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明,任何本领域技术人员在了解本案的实施例后,当可由本案所教示的技术,加以改变及修饰,其并不脱离本案的精神与范围。
本文的用语只为描述特定实施例,而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”,如本文所用,同样也包含复数形式。
关于本文中所使用的用词(terms),除有特别注明外,通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。
实施例1:一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法,依次包括以下步骤:
步骤一、在制备锂离子电池正极材料前驱体Ni0.7Co0.1Mn0.2(OH)2的共沉淀反应结束后,用氢氧化钠调节pH至12.50,陈化60min,然后用压滤机脱去锂电池正极材料前驱体Ni0.7Co0.1Mn0.2(OH)2中的母液;
步骤二、将步骤一中压滤机内脱去母液的锂电池正极材料前驱体Ni0.7Co0.1Mn0.2(OH)2进行2~4次的循环水洗,水洗温度为75℃,然后将水份压至15%,每次洗涤所用的纯水质量是锂电池正极材料前驱体的6倍,水洗温度为60~80℃;
步骤三、在一密封且通有氮气或惰性气体保护的陈化釜中加入25℃的纯水,开启搅拌装置,搅拌速度为350r/min,将步骤二获得的锂电池正极材料前驱体Ni0.7Co0.1Mn0.2(OH)2加入到所述陈化釜中,保持固含量在25%,加入乙酸调节pH至6.8,再加入柠檬酸,保持陈化釜中的柠檬酸浓度为0.002~0.008mol/L,并陈化5小时;
步骤四、将步骤三中陈化釜内的浆料用压滤机脱去母液,然后用70℃的质量分数为3%的氢氧化钠溶液进行3次的循环碱洗,然后将水份压至15%,每次洗涤所用的碱溶液质量是锂电池正极材料前驱体的3倍;
步骤五、将步骤四中压滤机内脱去水份的锂电池正极材料前驱体进行5次的循环水洗,然后将水份压至15%,所述水洗温度为90℃,每次洗涤所用的纯水质量是锂电池正极材料前驱体的5倍;
步骤六、将步骤五获得的固体状前驱体进行干燥、过筛、除铁后得到锂电池正极材料前驱体产品,然后将所得前驱体产品与锂源混合均匀经过煅烧得到锂电池正极材料,相关数据见表1。
对比例1:
和实施例1不同之处在于,本对比例1中前驱体Ni0.7Co0.1Mn0.2(OH)2未经过步骤三处理,其余和实施例1完全相同。洗涤、干燥所得前驱体,相关数据见表1。
实施例2:一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法,依次包括以下步骤:
步骤一、在制备锂离子电池正极材料前驱体Ni0.85Co0.05Mn0.10(OH)2的共沉淀反应结束后,用氢氧化钠调节pH至12.50,陈化60min,然后用压滤机脱去锂电池正极材料前驱体Ni0.85Co0.05Mn0.10(OH)2中的母液;
步骤二、将步骤一中压滤机内脱去母液的锂电池正极材料前驱体Ni0.85Co0.05Mn0.10(OH)2进行2~4次的循环水洗,水洗温度为75℃,然后将水份压至15%,每次洗涤所用的纯水质量是锂电池正极材料前驱体的6倍,水洗温度为60~80℃;
步骤三、在一密封且通有氮气或惰性气体保护的陈化釜中加入25℃的纯水,开启搅拌装置,将步骤二获得的锂电池正极材料前驱体Ni0.85Co0.05Mn0.10(OH)2加入到所述陈化釜中,保持固含量在25%,加入乙酸调节pH至6.8,再加入柠檬酸,保持陈化釜中的柠檬酸浓度为0.002~0.008mol/L,并陈化5小时;
步骤四、将步骤三中陈化釜中的浆料用压滤机脱去母液,然后用75℃的质量分数为3%的氢氧化钠溶液进行3次的循环碱洗,然后将水份压至15%,每次洗涤所用的碱溶液质量是锂电池正极材料前驱体的3倍;
步骤五、将步骤四中压滤机内脱去水份的锂电池正极材料前驱体进行5次的循环水洗,然后将水份压至15%,所述水洗温度为90℃,每次洗涤所用的纯水质量是锂电池正极材料前驱体的5倍;
步骤六、将步骤五获得的固体状前驱体进行干燥、过筛、除铁后得到锂电池正极材料前驱体产品,然后将所得前驱体产品与锂源混合均匀经过煅烧得到锂电池正极材料,相关数据见表1。
对比例2:
和实施例2不同之处在于,本对比例2中前驱体Ni0.85Co0.05Mn0.10(OH)2未经过步骤三处理,其余和实施例2完全相同。洗涤、干燥所得前驱体,相关数据见表1。
表1为实施例1与各对比例中相关检测数据。
对比表1中各实施例与各对比例的数据可知:
在其他条件相同的情况下,经过步骤三处理后的前驱体的内部孔隙被打开,相应的孔容、孔径均被拓宽,从而导致比表面积变大。此外,前驱体的内部孔隙被打开更有利于后续的洗涤,从而降低钠离子以及硫酸根杂质的含量。当将实施例与对比例中的前驱体制备成相应的正极材料后,实施例对应的正极材料的总碱含量(Li2CO3+LiOH)要小于对比例所对应的正极材料的总碱含量(Li2CO3+LiOH),说明前驱体的内部孔隙被打开后有利于煅烧过程中的锂的扩散,降低了正极材料表面锂的残余量。
图1是实施例1共沉淀反应结束后的前驱体电镜图、图2是实施例1经本发明方法处理后的前驱体电镜图、图3是实施例2共沉淀反应结束后的前驱体电镜图、图4是实施例2经本发明方法处理后的前驱体电镜图。从上述附图中可以看出,经过步骤三处理后的前驱体的形貌与未经步骤三处理后的形貌一致。说明步骤三的处理过程可以打开前驱体的内部孔隙,对前驱体的表面形貌无明显影响。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法,其特征在于:包括:
步骤一、在制备锂离子电池正极材料前驱体的共沉淀反应结束后,向含有前驱体的浆料中投入氢氧化钠,调节pH至12.30~12.70,并陈化50~80min,然后压滤脱去母液;
步骤二、对步骤一获得的前驱体进行2~4次的循环水洗,然后将水份控制在15~20%,每次洗涤所用的纯水质量是所述前驱体的5~10倍;
步骤三、在一密封且通有氮气或惰性气体保护的陈化釜中加入20~40℃的纯水,开启搅拌装置,搅拌速度为300~400r/min,将步骤二获得的前驱体加入到所述陈化釜中,加入酸调节pH至6.7~7.2,加入柠檬酸,并陈化4~6小时,保持固含量在20~30%;所述陈化釜中的柠檬酸浓度为0.002~0.008mol/L;
步骤四、将步骤三中陈化釜内的浆料压滤脱去母液,然后用65~85℃的质量分数为2~5%的氢氧化钠溶液进行1~3次的循环碱洗,然后将水份控制在15~20%,每次洗涤所用的碱溶液质量是所述前驱体的2~4倍;
步骤五、对步骤四获得的前驱体进行4~6次的循环水洗,然后将水份控制在15~20%;其中水洗的温度为85~95℃,每次洗涤所用的纯水质量是所述前驱体的3~7倍;
步骤六、对步骤五获得的前驱体进行干燥、过筛、除铁后得到锂电池正极材料前驱体产品,然后将所得的前驱体产品与锂源混合均匀,并经过煅烧得到锂电池正极材料。
2.根据权利要求1所述的降低锂电池正极材料表面碱含量的方法,其特征在于:在步骤二中,所述水洗温度为60~80℃。
3.根据权利要求1所述的降低锂电池正极材料表面碱含量的方法,其特征在于:在步骤三中,所述酸选自乙酸、草酸中的一种或者两种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210320478.7A CN114784218B (zh) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210320478.7A CN114784218B (zh) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114784218A CN114784218A (zh) | 2022-07-22 |
CN114784218B true CN114784218B (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=82425405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210320478.7A Active CN114784218B (zh) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | 一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114784218B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016155315A1 (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 南通瑞翔新材料有限公司 | 高镍型锂离子二次电池正极材料及其制备方法 |
CN108321386A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-07-24 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种控制层状高镍材料表面残余锂含量的方法 |
CN109860588A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-07 | 蜂巢能源科技有限公司 | 锂电池正极材料及其制备方法和应用 |
CN110054226A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-26 | 北京理工大学 | 一种低表面残碱镍钴锰三元正极材料的制备方法 |
CN111370684A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-03 | 天目湖先进储能技术研究院有限公司 | 一种降低锂离子电池高镍正极材料表面残碱含量的方法 |
CN111807421A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-23 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种降低镍钴锰三元正极材料前驱体硫含量的方法 |
CN111847529A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-30 | 华友新能源科技(衢州)有限公司 | 一种去除氢氧化物前驱体中硫含量的方法 |
WO2020248984A1 (zh) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 中国科学院化学研究所 | 一种利用含磷有机物降低正极材料碱性的方法 |
CN112133897A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-25 | 陕西红马科技有限公司 | 一种湿法包覆降低正极材料表面碱量并提高电化学性能的方法 |
CN112340784A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-09 | 宜宾锂宝新材料有限公司 | 一种降低高镍三元正极材料表面残余碱的方法及所制得的高镍三元正极材料、锂离子电池 |
CA3154127A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | Qingsheng Wang | New method of lithium sulfate and sodium (potassium) carbonate directly producing lithium carbonate and reducing sulfate radical content |
-
2022
- 2022-03-29 CN CN202210320478.7A patent/CN114784218B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016155315A1 (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 南通瑞翔新材料有限公司 | 高镍型锂离子二次电池正极材料及其制备方法 |
CN108321386A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-07-24 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种控制层状高镍材料表面残余锂含量的方法 |
CN109860588A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-07 | 蜂巢能源科技有限公司 | 锂电池正极材料及其制备方法和应用 |
CN110054226A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-26 | 北京理工大学 | 一种低表面残碱镍钴锰三元正极材料的制备方法 |
WO2020248984A1 (zh) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 中国科学院化学研究所 | 一种利用含磷有机物降低正极材料碱性的方法 |
CA3154127A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | Qingsheng Wang | New method of lithium sulfate and sodium (potassium) carbonate directly producing lithium carbonate and reducing sulfate radical content |
CN111370684A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-03 | 天目湖先进储能技术研究院有限公司 | 一种降低锂离子电池高镍正极材料表面残碱含量的方法 |
CN111807421A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-23 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种降低镍钴锰三元正极材料前驱体硫含量的方法 |
CN111847529A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-30 | 华友新能源科技(衢州)有限公司 | 一种去除氢氧化物前驱体中硫含量的方法 |
CN112133897A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-25 | 陕西红马科技有限公司 | 一种湿法包覆降低正极材料表面碱量并提高电化学性能的方法 |
CN112340784A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-09 | 宜宾锂宝新材料有限公司 | 一种降低高镍三元正极材料表面残余碱的方法及所制得的高镍三元正极材料、锂离子电池 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
/Strategies of Removing Residual Lithium Compounds on the Surface of Ni-Rich trategies of Removing Residual Lithium Compounds on the Surface of Ni-RichCathode Materials;Yuefeng Su etal.;Chinese journal of chemistry;第39卷(第1期);189-198 * |
三元正极材料前驱体Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)(OH)_2洗涤工艺的试验研究;冉建军;张晨;黄亚祥;;广东化工(第06期);全文 * |
三元正极材料前驱体碱浸影响因素;蒋志军;张亚莉;王乾;张慧;;电池(第02期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114784218A (zh) | 2022-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112993258B (zh) | 三元正极材料的掺杂和包覆方法、三元正极材料和锂离子电池 | |
CN110970616B (zh) | 一种表面高密度位错的ncm三元正极材料的制备方法 | |
CN112993260B (zh) | 一种掺杂型三元前驱体、制备方法、正极材料和电池 | |
CN109301189B (zh) | 一种类单晶型高镍多元材料的制备方法 | |
CN108807969A (zh) | 一种降低锂离子电池层状正极材料表面残碱的方法 | |
CN116588994B (zh) | 钠离子电池正极前驱体、钠离子电池正极材料及其制备方法和钠离子电池 | |
CN114665090A (zh) | 一种一步低温制备大粒径单晶三元正极材料的方法 | |
WO2023179247A1 (zh) | 一种超高镍三元前驱体及其制备方法 | |
CN113753971A (zh) | 一种单晶三元正极材料及其制备方法与应用 | |
CN112164774A (zh) | 一种复合高镍三元正极材料及其制备方法 | |
CN114784218B (zh) | 一种降低锂电池正极材料表面碱含量的方法 | |
CN112209449A (zh) | 一种锂离子电池正极材料ncm811的制备方法 | |
CN114243013B (zh) | 一种钠离子电池正极材料及其制备方法和应用 | |
CN115084697A (zh) | 一种三元锂电池正极材料再生方法及三元锂电池正极材料 | |
CN114937779A (zh) | 一种用于锂离子电池的高镍单晶三元正极材料及其制备方法 | |
CN113764671A (zh) | 一种锂离子电池正极材料 | |
CN115706223A (zh) | 一种高镍三元正极材料的制备方法 | |
CN115676902A (zh) | 一种Al梯度型掺杂钴酸锂正极材料及其制备方法 | |
CN110182857A (zh) | 一种高活性花瓣状镍钴锰三元前驱体及其制备方法 | |
CN115959719B (zh) | 正极材料前驱体浆料处理方法及其制备的正极材料 | |
CN115893513B (zh) | 一种水分子扩层改性的三元钠电材料及其制备方法 | |
CN116675265B (zh) | 镍铜铁锰前驱体及其制备、洗涤方法、正极材料和电池 | |
CN114275825B (zh) | 一种前驱体、制备方法、包括其的正极材料、正极和电池 | |
CN116829768A (zh) | 一种电极材料、电极及其制备方法和应用 | |
CN114682567B (zh) | 一种高镍正极材料的湿法表面处理方法及所得材料和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |