【CN109809501A】一种三元镍钴锰前驱体及三元镍钴锰酸锂材料的制备方法【专利】

三元前驱体和三元材料制备工艺介绍1. 引言三元前驱体是制备三元材料的关键步骤之一。

三元材料是一类具有高能量密度和较长使用寿命的材料，被广泛应用于锂离子电池、太阳能电池和超级电容器等能源领域。

本文将介绍三元前驱体和相关的制备工艺。

2. 三元前驱体的定义三元前驱体是指在合成三元材料之前制备的化合物或混合物。

这些前驱体包含三种不同金属离子的化合物，通常是金属盐或金属有机化合物。

制备三元前驱体的目的是提供原材料，使其在后续制备过程中形成期望的三元材料晶体结构。

3. 三元材料的制备工艺3.1 溶液法溶液法是制备三元材料的常用方法之一。

通常，金属盐溶液和有机溶剂会被混合在一起，然后经过一系列的处理和热处理步骤，形成三元材料的前驱体。

最常见的溶液法包括溶胶-凝胶法和水热法。

3.1.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将金属离子溶液转化为凝胶、干燥、烧结成陶瓷的方法。

该方法的基本步骤包括溶胶制备、凝胶形成和热处理。

通过控制溶胶-凝胶过程中的参数，如溶液浓度、酸碱度和温度等，可以实现对三元材料结构和性能的调控。

3.1.2 水热法水热法是一种在高温高压的水溶液中加热反应，通过溶液的化学反应生成三元材料的方法。

水热法具有操作简单、成本低廉以及可以控制三元材料形貌的优点。

通过调节水热反应的时间、温度和溶液成分等参数，可以实现三元材料微观结构的调控。

3.2 沉积法沉积法是一种将三个不同金属原子沉积在衬底上形成三元材料薄膜的方法。

主要包括物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两种。

其中，PVD是通过蒸发或溅射将金属材料沉积在衬底上，而CVD是利用化学反应将金属有机化合物沉积在衬底上。

3.3 固相反应法固相反应法是指将三个不同金属的粉末混合在一起，通过高温下的固相反应得到三元材料的方法。

该方法的优点是操作简单、适用于大规模生产和成本较低。

然而，由于固相反应需要高温下进行，可能会对材料的结构和性能产生一定的影响。

4. 结论三元前驱体的制备是制备高性能三元材料的关键步骤之一。

三元前驱体和三元材料制备工艺介绍本文旨在介绍三元前驱体和三元材料的制备工艺。

三元前驱体和三元材料在能源领域具有重要作用，对于锂离子电池等设备的性能和稳定性起着关键的影响。

三元前驱体是指由锂、镍、钴、锰等元素组成的化合物，用于制备三元材料。

制备三元前驱体的工艺包括原料选择、配比、溶液制备、沉淀、烘干等步骤。

通过合理控制这些工艺参数，可以获得高纯度、均匀分散的三元前驱体粉末。

三元材料是指由三元前驱体经过一系列工艺加工得到的化合物，常用于制备锂离子电池正极材料。

制备三元材料的工艺主要包括前驱体搅拌、球磨、烧结等步骤。

通过合理控制这些工艺参数，可以获得颗粒大小适宜、结晶度高的三元材料。

三元前驱体和三元材料的制备工艺对于锂离子电池等设备的性能和稳定性至关重要。

通过优化制备工艺，可以获得高质量的三元材料，提高电池的循环寿命和能量密度。

以上是对三元前驱体和三元材料制备工艺的简要介绍，希望可以对相关领域的研究人员提供一些有用的参考。

三元前驱体的制备工艺包括以下步骤：原料选择：选择适合制备三元前驱体的原料，这些原料应具有高纯度和良好的化学稳定性。

常用的原料有锂盐、钴盐、镍盐和锰盐等。

配料：按照一定的配比将所选原料称量准确，以确保最终三元前驱体的化学组成符合要求。

混合：将配料加入合适的溶剂中，并进行搅拌混合，使得各种原料均匀分散在溶液中。

干燥：将混合后的溶液在适当的温度和湿度条件下进行干燥，以去除溶剂并形成固态的三元前驱体。

以上是三元前驱体的制备工艺的基本步骤，通过控制每个步骤的参数和条件，可以获得具有良好性能的三元前驱体材料，为制备高性能的三元材料奠定基础。

三元材料的制备工艺包括以下几个步骤：三元前驱体的热处理：首先，将三元前驱体进行热处理，通过控制温度和时间来改变其结构和性质。

这可以使三元前驱体形成所需的晶相结构和颗粒形貌，为后续步骤的制备提供基础。

三元前驱体的浸渍：将经过热处理的三元前驱体置于溶液中进行浸渍。

三元前驱体生产工艺
三元前驱体是一种重要的电池材料，广泛应用于锂离子电池中。

下面将介绍三元前驱体的生产工艺。

首先，三元前驱体的制备是由锂、镍和钴的盐酸盐进行反应得到的。

首先，将相应的盐酸盐溶解在适量的水中，然后将溶液放入反应釜中。

同时，将适量的还原剂加入反应釜中。

还原剂可以是亚硫酸钠等。

在加热的条件下，溶液中的盐酸盐与还原剂发生还原反应，生成相应的金属。

接下来，通过过滤或离心等方法，将得到的金属沉淀进行分离。

在这一步骤中，目的是将得到的金属分离出来，作为三元前驱体的原料。

然后，将得到的金属沉淀进行洗涤处理。

洗涤的目的是去除金属沉淀中的杂质，如盐酸盐残留等。

洗涤过程是将金属沉淀与适量的蒸馏水或溶液进行充分混合，并通过过滤或离心等方法将其分离出来。

接下来，将洗涤后的金属沉淀进行干燥处理。

干燥的目的是去除沉淀中的水分，使其成为干燥的固体物质。

干燥方法可以是自然干燥或加热干燥等。

最后，得到干燥的金属沉淀后，将其进行焙烧处理。

焙烧的目的是将金属沉淀转化为三元前驱体粉末。

焙烧温度和时间是根据具体的要求进行设定的。

在焙烧过程中，金属沉淀的晶体结构会发生改变，从而使其具备良好的电化学性能。

总的来说，三元前驱体的生产工艺包括了溶解反应、分离、洗涤、干燥和焙烧等步骤。

通过这些步骤，可以获得高纯度、良好电化学性能的三元前驱体粉末，用于制备高性能的锂离子电池。

一种高镍系三元正极前驱体的制备方法匠心独运：揭秘高镍系三元正极前驱体的创新制备工艺在新能源材料研发的世界里，高镍系三元正极前驱体无疑是锂离子电池领域的一颗璀璨明珠。

它以其卓越的电化学性能和能量密度优势，成为业界瞩目的焦点。

今天，我们就来一起揭开这神秘面纱，畅谈一种新颖、独特且富有创意的高镍系三元正极前驱体制备方法。

一提起“高镍”，脑海中瞬间浮现出的是那个勇闯科研无人区的探索者形象，而这种新型前驱体的诞生，就像一场精心策划的战略布局，每一步都充满了智谋与巧思。

首先，我们采用了一种“熔盐法”作为突破口，此乃化繁为简的智慧结晶，通过巧妙地运用特定熔盐体系，犹如画龙点睛，成功实现了高镍活性物质的均匀混合与稳定存在。

接下来，“共沉淀法”的登场更显神来之笔。

在这一阶段，镍、钴、锰等多元金属离子在特定条件下翩翩起舞，犹如一曲和谐的交响乐，通过精确调控PH值及反应温度，促使它们按照预定比例同步沉淀，形成细腻且结构稳定的前驱体颗粒。

这个过程就如同一位技艺精湛的大厨，在炉火纯青的技艺中烹调出一道道精密的元素盛宴。

不仅如此，我们还引入了“表面修饰”这一独特的工艺环节，宛如给这位高性能的“主角”披上一层华丽的外衣。

通过在前驱体表面进行特殊处理，进一步优化其物理化学性质，提升与电解液的相容性和循环稳定性，使其在实际应用中表现更为出色，真可谓“锦上添花”。

整个制备过程中，每一个环节都是对细节把控和技术创新的极致追求，既有“稳扎稳打”的基础研究，又有“另辟蹊径”的突破尝试。

这种充满热情与智慧的探索，使我们的高镍系三元正极前驱体如凤凰涅槃般焕发出新的生命力，不仅展现出科研人员孜孜不倦的工匠精神，更预示着未来锂离子电池技术的无限可能！如此独具匠心的制备工艺，仿佛是一首动人的科技诗篇，吟唱着科研道路上的砥砺前行和创新求索。

让我们期待着这款高镍系三元正极前驱体在未来能源舞台上的精彩绽放，用实力书写人类科技创新的新篇章！感叹之余，不禁要赞叹一声：“妙哉，创新无止境！”。

专利名称：一种镍钴锰酸锂三元材料的制备方法专利类型：发明专利
发明人：王圆圆,王瑞庆,蔡碧博,李雯
申请号：CN201410587653.4
申请日：20141029
公开号：CN104393278A
公开日：
20150304
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，通过共沉淀法制得氢氧化镍钴锰沉淀，将氢氧化镍钴锰沉淀用洗涤溶液即通入二氧化碳的去离子水洗涤，控制洗涤溶液的pH为
6.50~6.70；洗涤完成后，抽滤、干燥，得到前驱体氢氧化镍钴锰三元材料；然后与碳酸锂进行混合，置于高温炉内分段烧结；烧结完成后，将材料取出，用破碎机破碎得到镍钴锰酸锂三元材料。

通入二氧化碳的洗涤液呈弱酸性，易将前驱材料洗至中性，该方法安全简单。

二氧化碳分别与残余的氢氧化钠和氨水结合为碳酸氢钠和碳酸氢铵，对环境友好，无污染。

该制备方法新颖，能够迅速降低前驱体材料的pH值，进而降低成品三元材料的pH值，改善电池的电化学性能。

申请人：新乡市天力能源材料有限公司
地址：453003 河南省新乡市王村镇周寺路中段
国籍：CN
代理机构：郑州优盾知识产权代理有限公司
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专利名称：一种镍钴锰三元前驱体材料的制备方法以及锂离子电池
专利类型：发明专利
发明人：黄亚祥,贺剑明,唐攀,毕东亚
申请号：CN202110864024.1
申请日：20210729
公开号：CN113582252B
公开日：
20220517
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及锂离子电池正极材料制备领域，具体而言，涉及一种镍钴锰三元前驱体材料的制备方法以及锂离子电池。

该方法以粗制固体氢氧化钴为原料，实现了粗制氢氧化钴中镍、钴、锰三元素全组分回收。

可快速得到三元锂离子电池前驱体制备的原材料，并制备出高纯度、低杂质的镍钴锰三元前驱体材料，其杂质指标均优于国标，从而实现对粗制氢氧化钴中有价金属的充分回收利用。

申请人：广东佳纳能源科技有限公司,清远佳致新材料研究院有限公司
地址：513000 广东省清远市英德市青塘镇
国籍：CN
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专利名称：一种镍钴铝三元前驱体及正极材料的制备方法专利类型：发明专利
发明人：陈高文,田雷雷,饶睦敏
申请号：CN201711017807.6
申请日：20171026
公开号：CN107895792A
公开日：
20180410
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种镍钴铝三元前驱体的制备方法，将硝酸镍、硝酸钴、硝酸铝溶于去离子水中配制成水溶液，将所述水溶液进行超声分散5min，然后加入异丙醇并在室温下搅拌1h，制备得到混合金属盐溶液，向所述混合金属盐溶液中加入低碳醇溶剂并在室温下搅拌1h，制备得到混合反应液；将所述混合反应液加入到反应釜中进行反应，在120～140℃下连续反应6～12h，然后冷却至室温，离心分离得到沉淀物，经洗涤后在80℃下真空干燥24h，得到镍钴铝三元前驱体。

本发明还提供一种镍钴铝三元正极材料的制备方法，采用上述方法制备镍钴铝三元前驱体，将前驱体与无机锂源研磨混合均匀，置于管式电阻炉中在氧气的气氛下煅烧，冷却后经过破碎和筛分得到镍钴铝三元正极材料。

申请人：深圳市沃特玛电池有限公司
地址：518000 广东省深圳市坪山新区坪山竹坑社区工业区3、4栋
国籍：CN
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