[发明专利]一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物及其制备方法

摘要

本发明公开了一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物及其制备方法。目前的大粒径镍钴锰氢氧化物前驱体极易出现开裂的问题，影响使用。本发明的镍钴锰氢氧化物，化学式为NixCoyMnz(OH)2，其中x+y+z＝1，0.45≤x≤0.55，0.15≤y≤0.25，0.25≤z≤0.35，D50为15～50μm，振实密度为2.3‑2.7g/cm3，颗粒无开裂；本发明的合成反应连续进行，使用洗涤过滤一体机进行洗涤，使用回转窑进行干燥，干燥物料经过筛、两段电磁除铁器除磁后即得到储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物。本发明采用的制备方法可以稳定控制晶种的成核和生长速度达到均衡，既提高了颗粒自身的致密性，也通过控制粒度分布提高了产品的振实密度，也避免了颗粒开裂问题。

主权项

1.一种储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)选用可溶性镍盐、钴盐、锰盐为原料，按照所需镍钴锰氢氧化物中镍、钴、锰的摩尔比例，即镍钴锰氢氧化物化学通式为Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中x+y+z＝1，且0.45≤x≤0.55，0.15≤y≤0.25，0.25≤z≤0.35，配制混合金属盐溶液；配制氢氧化钠溶液作为沉淀剂；配制氨水溶液作为络合剂；(b)向反应釜中通入氮气进行气氛保护，加入底液且在整个反应过程中保持氮气保护；(c)开启搅拌，将步骤(a)中配置好的混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入反应釜中，控制反应温度为45～65℃，氨浓度为3～5g/L，pH值为12.0～12.3，搅拌转速为200～220r/min，成核30～120min；(d)继续将步骤(a)中配置好的混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入反应釜中，反应温度继续保持45～65℃，控制氨浓度为6～7g/L，pH值为11.0～11.4，搅拌转速为170～190r/min，至D50生长至8～12μm；(e)继续将步骤(a)中配置好的混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流加入反应釜中，反应温度继续保持45～65℃，控制氨浓度为9～12g/L，控制pH值为9.5～10.7，搅拌转速为100～150r/min，至粒度生长至目标值后，继续进料并控制混合金属盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液波动范围±3L/h以内，反应温度波动±0.2℃以内，pH值波动±0.02以内，氨浓度波动±0.5g/L以内，使D50保持稳定；(f)步骤(e)反应产生的浆料经反应釜溢流口流入浆料中转槽，浆料中转槽的搅拌转速控制在60r/min；(g)将浆料中转槽内浆料泵入洗涤过滤一体机中，加压脱除母液；开搅拌，加入浓度为0.1～0.5mol/L的NaOH溶液进行洗涤30～90min，加压进行固液分离；再用热纯水进行洗涤；将洗涤好的物料加压脱除水份；(h)将步骤(g)所得滤饼卸料至回转窑，控制干燥温度为150～250℃，停留时间60～150min；(i)将步骤(h)所得干燥物料过筛和经过两段电磁除铁器除磁后，即得到储能用超大粒径镍钴锰氢氧化物。