[发明专利]一种降低高钠镍钴锰氢氧化物中钠含量的方法

说明书

一种降低高钠镍钴锰氢氧化物中钠含量的方法，包括以下步骤：一、将彻底洗涤后的镍钴锰氢氧化物进行脱水，得到通式为：Ni_1‑x‑yCo_xMn_y(OH)₂，其中0≤x＜1，0≤y＜1，x+y0，Na含量大于或等于200ppm的高钠镍钴锰氢氧化物；二、将步骤一得到的高钠镍钴锰氢氧化物在煅烧设备中进行低温煅烧；低温煅烧温度为250~400℃，煅烧时间为2~15h；三、将低温煅烧后的产物进行洗涤、干燥，得到钠含量小于或等于50ppm，并且钠去除率在90%以上的低钠镍钴锰前驱体。本发明解决了结构致密型镍钴锰氢氧化物仅依靠洗涤存在钠残留极限的问题，避免了镍钴锰氢氧化物由于钠含量较高而产生不合格品的情况，同时可以减少混锂煅烧的工艺步骤，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池正极材料领域，具体涉及一种降低高钠镍钴锰氢氧化物中钠含量的方法。

背景技术

正极材料是锂离子电池的关键组成部分，一般来说，在锂离子电池产品组成成分中，正极材料占据着最重要的地位，正极材料的好坏，直接决定了最终锂离子电池产品的性能指标。而锂离子电池正极材料的性能，很大程度上受镍钴锰氢氧化物材料的各项性能指标的限制，因此镍钴锰氢氧化物的各项指标的把控尤为重要。

近年来三元正极材料迅速发展，尤其是高镍三元正极材料、富锂锰基正极材料是开发产品的重要方向，市场也表现出极大的需求，相较于低镍镍钴锰氢氧化物，高镍镍钴锰氢氧化物对于生产工艺、品质管理方面要求更高，其中杂质含量的把控也要更精准，微量钠的存在对烧结后的三元正极材料的形貌及电化学性能均有影响，不同钠含量产生的影响也有差异，在实际生产中产品的稳定性也需要对钠含量进行严格控制。

镍钴锰氢氧化物在合成过程中，由于产品本身的特性以及生产工艺的不同会导致钠含量较高，该现象在结构致密型产品中表现得更加明显。镍钴锰氢氧化物在生长过程中由于合成中使用氢氧化钠作为沉淀剂，体系中存在大量钠离子，并且在成核和生长过程中，镍钴锰氢氧化物一次颗粒的堆积和生长，使得被裹挟进入镍钴锰氢氧化物一次颗粒及层间的钠无法洗除，并且在后处理过程中二次引入杂质钠后，无法通过水洗去除，二次引入钠含量一般在200ppm以上，故在洗涤过程中杂质钠的去除存在上限，钠含量降低至一定范围后无法继续洗除，进而导致镍钴锰氢氧化物产品由于杂质钠含量高而不合格。

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高钠镍钴锰氢氧化物中钠含量的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种降低高钠镍钴锰氢氧化物中钠含量的方法，包括以下步骤：

步骤一、将彻底洗涤后的镍钴锰氢氧化物进行脱水，得到通式为：Ni_1-x-yCo_xMn_y(OH)₂，其中0≤x＜1，0≤y＜1，x+y0，Na含量大于或等于200ppm的高钠镍钴锰氢氧化物；

步骤二、将步骤一得到的所述高钠镍钴锰氢氧化物在煅烧设备中进行低温煅烧；所述低温煅烧温度为250~400℃，煅烧时间为2~15h；

步骤三、将低温煅烧后的产物进行洗涤、干燥，得到钠含量小于或等于50ppm，并且钠去除率在90%以上的低钠镍钴锰前驱体。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，于步骤一中，所述彻底水洗是指通过改变洗涤温度、洗水量、洗涤次数后均无法将钠含量再降低。

2．上述方案中，于步骤二中，在进行低温煅烧前向所述高钠镍钴锰氢氧化物中投入碳酸铵，所述碳酸铵与所述高钠镍钴锰氢氧化物的质量比为0.2~1，并将两者混合均匀；加热阶段碳酸铵会分解产生气体，气体的逸出有助于高钠镍钴锰氢氧化物颗粒间距的打开，从而有助于后期钠的洗除。