WO2023005031A1 - Procédé de préparation de matériau précurseur ternaire nickel-cobalt-manganèse et batterie au lithium-ion - Google Patents

Procédé de préparation de matériau précurseur ternaire nickel-cobalt-manganèse et batterie au lithium-ion Download PDF

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张颖
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Abstract

L'invention concerne un procédé de préparation d'un matériau précurseur ternaire nickel-cobalt-manganèse, un matériau d'électrode positive ternaire et une batterie au lithium-ion. Le procédé de préparation comprend les étapes suivantes consistant à : (a) Mélanger de l'hydroxyde de cobalt solide brut, un sel d'ammonium soluble et de l'eau d'ammoniac, et après réaction de lixiviation d'ammoniac, effectuer une séparation solide-liquide pour obtenir un premier filtrat et un premier résidu de filtre ; lixivier le premier résidu de filtre à l'aide d'une solution d'acide sulfurique, et effectuer une séparation solide-liquide pour obtenir un deuxième filtrat et un deuxième résidu de filtre ; (b) extraire le premier filtrat de l'étape (a) pour obtenir un extrait, puis réextraire l'extrait à l'aide d'une solution acide pour obtenir une solution de réextraction et un raffinat ; ajouter de la poudre de manganèse et/ou de la poudre de nickel à la solution de réextraction pour réaction, puis ajouter du fluorure pour réaction, et réaliser une séparation solide-liquide pour obtenir un troisième filtrat et un troisième résidu de filtre ; (c) ajouter une solution d'acide sulfurique et de la poudre de manganèse dans le deuxième résidu de filtre de l'étape (a), et après réaction, effectuer une séparation solide-liquide pour obtenir un quatrième filtrat et un quatrième résidu de filtre ; (d) combiner le troisième filtrat et le quatrième filtrat pour obtenir une solution mixte de sulfate de nickel-cobalt-manganèse, ajouter la solution mixte de sulfate selon le rapport de nickel, cobalt et manganèse dans le matériau précurseur ternaire pour obtenir une solution mélangée de précurseur ternaire, mélanger la solution mélangée de précurseur ternaire avec un précipitant et un agent complexant, après une réaction de coprécipitation, effectuer une séparation solide-liquide, et faire sécher pour obtenir le matériau précurseur ternaire nickel-cobalt-manganèse. L'invention concerne également un matériau d'électrode positive ternaire constitué du précurseur ternaire nickel-cobalt-manganèse, et une batterie au lithium-ion comprenant une électrode positive de batterie constituée du matériau d'électrode positive ternaire. Le procédé permet de réaliser une récupération de tous les composants nickel, cobalt et manganèse dans l'hydroxyde de cobalt brut, permet de préparer un matériau précurseur ternaire nickel-cobalt-manganèse à pureté élevée et à faible teneur en impuretés, et de réaliser un recyclage complet de métaux de valeur dans l'hydroxyde de cobalt brut.
PCT/CN2021/127128 2021-07-29 2021-10-28 Procédé de préparation de matériau précurseur ternaire nickel-cobalt-manganèse et batterie au lithium-ion WO2023005031A1 (fr)

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115584400B (zh) * 2022-09-23 2024-01-09 广东邦普循环科技有限公司 一种镍钴锰金属液的投料方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106319228A (zh) * 2016-08-26 2017-01-11 荆门市格林美新材料有限公司 一种从含镍钴锰废渣中同步回收镍钴锰的方法
CN109437336A (zh) * 2018-11-26 2019-03-08 中南大学 一种从粗制氢氧化钴制备三元锂离子电池前驱体的方法
CN111206148A (zh) * 2020-03-16 2020-05-29 宁波容百新能源科技股份有限公司 一种利用废旧三元锂电池回收制备三元正极材料的方法
WO2020232556A1 (fr) * 2019-05-22 2020-11-26 Nemaska Lithium Inc. Procédés de préparation d'hydroxydes et d'oxydes de divers métaux et de leurs dérivés

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105349790B (zh) * 2015-11-27 2017-11-21 江苏理工学院 用氨‑碳酸氢铵分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106319228A (zh) * 2016-08-26 2017-01-11 荆门市格林美新材料有限公司 一种从含镍钴锰废渣中同步回收镍钴锰的方法
CN109437336A (zh) * 2018-11-26 2019-03-08 中南大学 一种从粗制氢氧化钴制备三元锂离子电池前驱体的方法
WO2020232556A1 (fr) * 2019-05-22 2020-11-26 Nemaska Lithium Inc. Procédés de préparation d'hydroxydes et d'oxydes de divers métaux et de leurs dérivés
CN111206148A (zh) * 2020-03-16 2020-05-29 宁波容百新能源科技股份有限公司 一种利用废旧三元锂电池回收制备三元正极材料的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KATSIAPI, A. ; TSAKIRIDIS, P.E. ; OUSTADAKIS, P. ; AGATZINI-LEONARDOU, S.: "Cobalt recovery from mixed Co-Mn hydroxide precipitates by ammonia-ammonium carbonate leaching", MINERALS ENGINEERING, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 23, no. 8, 1 July 2010 (2010-07-01), AMSTERDAM, NL , pages 643 - 651, XP027053945, ISSN: 0892-6875 *
KU HEESUK, JUNG YEOJIN, JO MINSANG, PARK SANGHYUK, KIM SOOKYUNG, YANG DONGHYO, RHEE KANGIN, AN EUNG-MO, SOHN JEONGSOO, KWON KYUNGJ: "Recycling of spent lithium-ion battery cathode materials by ammoniacal leaching", JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 313, 1 August 2016 (2016-08-01), AMSTERDAM, NL , pages 138 - 146, XP093029580, ISSN: 0304-3894, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.03.062 *

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