1.本發(fā)明涉及三元前驅(qū)體技術(shù)領域，具體而言，本發(fā)明涉及一種鈉離子電池三元前驅(qū)體及其制備方法。

背景技術(shù)：

2.隨著新能源汽車及各種大型設備的發(fā)展，對鋰和鈷資源的需求越來越大，但是鋰和鈷資源有限，使得鋰電池成本增加，因此需要尋找另一種新能源電池緩解鋰和鈷資源缺乏的現(xiàn)狀。鈉離子電池由于其成本低、來源豐富等特點，被認為是鋰離子電池的有益補充。開發(fā)高容量、高電位的鈉離子電池正極材料對于其實際應用是至關(guān)重要的。

3.目前，鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備工藝包括連續(xù)法和常規(guī)間斷法。連續(xù)法的優(yōu)點是連續(xù)不間斷的制備三元前驅(qū)體，缺點是制備的三元前驅(qū)體細粉較多，球形度較差，在燒結(jié)正極材料時，小的顆粒與電解質(zhì)接觸面積大，鈉離子在顆粒內(nèi)部遷移距離短，容易造成過沖和過放，影響電池使用壽命，產(chǎn)生安全隱患。常規(guī)間斷法的優(yōu)點是制備的三元前驅(qū)體細粉很少，缺點是階段性制備，批次穩(wěn)定性較差，不利于長期穩(wěn)定生產(chǎn)。

4.因此，需要提供一種可以穩(wěn)定制備窄粒徑分布無細粉的鈉離子電池三元前驅(qū)體的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明是基于發(fā)明人對以下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認識做出的：連續(xù)法制備的鈉離子電池三元前驅(qū)體細粉較多，球形度較差。常規(guī)間斷法階段性制備鈉離子電池三元前驅(qū)體，批次穩(wěn)定性較差，不利于長期穩(wěn)定生產(chǎn)。

6.本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的實施例提出一種鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，利用定晶核量制備得到批次穩(wěn)定的窄粒徑分布無細粉的鈉離子電池三元前驅(qū)體，克服連續(xù)法細粉多，徑距寬的缺點，同時克服常規(guī)間斷法批次穩(wěn)定性差的缺點，減少人為因素影響，提高工作效率，適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。

7.本發(fā)明實施例的一種鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，包括以下步驟：

8.(1)配制鎳、亞鐵、錳的金屬混合鹽溶液，作為第一溶液；配制氫氧化鈉溶液，作為第二溶液；配制氨水溶液，作為第三溶液；

9.(2)向反應釜、中間槽和提濃機中注入水；加入第二溶液、第三溶液、還原性物質(zhì)；持續(xù)通入保護氣體；反應釜、中間槽和提濃機中的溶液進行循環(huán)；

10.(3)將第一溶液、第二溶液、第三溶液通入到反應釜中，反應，進行晶核準備；

11.(4)晶核準備完成后，出清，減小ph，降低攪拌速率，提高第一溶液的通入流量；

12.(5)達到目標粒度后，陳化，烘干，制得鈉離子電池三元前驅(qū)體。

13.本發(fā)明實施例的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法帶來的優(yōu)點和技術(shù)效果，采用固定的加堿量、加氨水量和加水量，進行晶核準備，控制初期出晶核量一致，定晶核量制備

得到批次穩(wěn)定的窄徑距無細粉的鈉離子電池三元前驅(qū)體，克服連續(xù)法細粉多，徑距寬的缺點，同時克服常規(guī)間斷法批次穩(wěn)定性差的缺點，減少人為因素影響，提高工作效率，適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。

14.在一些實施例中，所述步驟(1)中，所述鎳、亞鐵、錳的金屬混合鹽溶液中三種金屬離子的總濃度為0.5-2.5mol/l；和/或，所述鎳、亞鐵、錳的金屬混合鹽溶液中鎳、亞鐵、錳的摩爾比為1-4：1-4：1-2；和/或，所述氫氧化鈉溶液的濃度為2-15mol/l；和/或，所述氨水溶液的濃度為2-13mol/l；和/或，所述第一溶液包括添加劑，所述添加劑為檸檬酸鈉或抗壞血酸中的至少一種；和/或，所述第一溶液中添加劑的濃度為0.01-0.1g/l。

15.在一些實施例中，所述步驟(2)中，所述反應釜、中間槽和提濃機中注入水的體積為反應釜、中間槽和提濃機總體積的60％-90％，優(yōu)選地，80％；加入第二溶液的體積為反應釜、中間槽和提濃機中注入水體積的0.1％-0.5％；加入第三溶液的體積為反應釜、中間槽和提濃機中注入水體積的0.5％-2％。

16.在一些實施例中，所述步驟(2)中，所述還原性物質(zhì)包括水合肼或抗壞血酸中的至少一種；和/或，所述水合肼的加入體積為反應釜、中間槽和提濃機中注入水體積的0.01％-0.07％；和/或，加入抗壞血酸后溶液中抗壞血酸的濃度為0.01-0.1g/l。

17.在一些實施例中，所述步驟(2)中，所述保護氣體為惰性氣體，優(yōu)選地，氮氣；和/或，反應釜、中間槽和提濃機中的溶液通過隔膜泵進行循環(huán)。

18.在一些實施例中，所述步驟(3)中，所述晶核準備的時間為0.5-2h。

19.在一些實施例中，所述第一溶液的通入流量為3％-8％*反應釜體積/h；和/或，第二溶液的通入流量為1％-8％*反應釜體積/h；和/或，第三溶液的通入流量為0.3％-3％反應釜體積/h；和/或，反應釜中的溫度為40-80℃；和/或，所述晶核準備過程中，ph值為10.0-14.0；和/或，所述晶核準備過程中攪拌速率為400-1000r/min。

20.在一些實施例中，所述步驟(4)中，反應進行1-6h后進行出清。

21.在一些實施例中，所述步驟(4)中，ph的減小速率為0.01-0.05/h、攪拌速率的降低速率為2-30r/6h，第一溶液的通入流量的提高速率為0.5％-1.5％*反應釜體積/12h。

22.本發(fā)明實施例的一種鈉離子電池三元前驅(qū)體，采用上述實施例中所述的制備方法制備得到。本發(fā)明實施例的鈉離子電池三元前驅(qū)體，批次穩(wěn)定，窄粒徑分布，無細粉。

附圖說明

23.圖1是各實施例和對比例采用的合成裝置示意圖。

24.圖2是本發(fā)明實施例1制備的鈉離子電池三元前驅(qū)體電鏡圖。

25.圖3是對比例1制備的鈉離子電池三元前驅(qū)體電鏡圖。

26.圖4是對比例2制備的鈉離子電池三元前驅(qū)體電鏡圖。

27.圖5是對比例2制備的鈉離子電池三元前驅(qū)體電鏡圖。

具體實施方式

28.下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

29.本發(fā)明實施例的一種鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，包括以下步驟：

30.(1)配制鎳、亞鐵、錳的金屬混合鹽溶液，作為第一溶液；配制氫氧化鈉溶液，作為第二溶液；配制氨水溶液，作為第三溶液；

31.(2)向反應釜、中間槽和提濃機中注入水；加入第二溶液、第三溶液、還原性物質(zhì)；持續(xù)通入保護氣體；反應釜、中間槽和提濃機中的溶液進行循環(huán)；

32.(3)將第一溶液、第二溶液、第三溶液通入到反應釜中，反應，進行晶核準備；

33.(4)晶核準備完成后，出清，減小ph，降低攪拌速率，提高第一溶液的通入流量；

34.(5)達到目標粒度后，陳化，烘干，制得鈉離子電池三元前驅(qū)體。

35.本發(fā)明實施例的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，采用固定的加堿量、加氨水量和加水量，進行晶核準備，控制初期出晶核量一致，定晶核量制備得到批次穩(wěn)定的窄徑距無細粉的鈉離子電池三元前驅(qū)體，克服連續(xù)法細粉多，徑距寬的缺點，同時克服常規(guī)間斷法批次穩(wěn)定性差的缺點，減少人為因素影響，提高工作效率，適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。

36.在一些實施例中，所述步驟(1)中，所述鎳、亞鐵、錳的金屬混合鹽溶液中三種金屬離子的總濃度為0.5-2.5mol/l，具體地，例如，0.5mol/l，1mol/l，1.5mol/l，2mol/l，2.5mol/l；和/或，所述鎳、亞鐵、錳的金屬鹽溶液中鎳、亞鐵、錳的摩爾比為1-4：1-4：1-2，優(yōu)選地，1：1：1；和/或，所述氫氧化鈉溶液的濃度為2-15mol/l，具體地，例如，2mol/l，5mol/l，7mol/l，10mol/l，10.8mol/l，12mol/l，15mol/l；和/或，所述氨水溶液的濃度為2-13mol/l，具體地，例如，2mol/l，4mol/l，6mol/l，8mol/l，10mol/l，13mol/l。本發(fā)明實施例中，鎳、亞鐵、錳的金屬鹽溶液中三種金屬離子的總濃度過低時，產(chǎn)能過低，影響效率；過高時，控制穩(wěn)定性差，異常出籽。氫氧化鈉溶液的濃度需要配合第一溶液濃度，過低時，無法及時調(diào)控ph值；過高時，ph值控制不穩(wěn)定。氨水溶液流量依據(jù)工藝條件制定，濃度過低或過高時，堿度無法保證。

37.在一些實施例中，所述第一溶液中包括添加劑，所述添加劑為檸檬酸鈉或抗壞血酸中的至少一種；和/或，所述第一溶液中添加劑的濃度為0.01-0.1g/l，具體地，例如，0.01g/l，0.03g/l，0.05g/l，0.07g/l，0.1g/l。本發(fā)明實施例中，在第一溶液中添加檸檬酸鈉或抗壞血酸中的至少一種，能夠防止亞鐵離子和錳離子被氧化。

38.在一些實施例中，所述步驟(2)中，所述反應釜、中間槽和提濃機中注入水的體積為反應釜、中間槽和提濃機總體積的60％-90％，具體地，例如，60％，70％，80％，90％，優(yōu)選地，80％；和/或，加入第二溶液的體積為反應釜、中間槽和提濃機中注入水體積的0.1％-0.5％，具體地，例如，0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，0.5％；和/或，加入第三溶液的體積為反應釜、中間槽和提濃機中注入水體積的0.5％-2％，具體地，例如，0.5％，1％，1.5％，2％。

39.在具體的實施例中，加入第二溶液200-500ml；加入第三溶液1000-2000ml。

40.本發(fā)明實施例中，向反應釜、中間槽和提濃機中注入水，反應釜、中間槽和提濃機相互連通，之后通過隔膜泵打循環(huán)。固定加堿量、加氨水量和加純水量，能夠保證初期晶核量一致，最終產(chǎn)品一致性高。

41.在一些實施例中，所述步驟(2)中，所述還原性物質(zhì)包括水合肼或抗壞血酸中的至少一種；和/或，所述水合肼的加入體積為反應釜、中間槽和提濃機中注入水體積的0.01％-0.07％，具體地，例如，0.01％，0.03％，0.05％，0.07％；和/或，加入抗壞血酸后溶液中抗壞血酸的濃度為0.01-0.1g/l，具體地，例如，0.01g/l，0.03g/l，0.05g/l，0.07g/l，0.1g/l。本發(fā)明實施例中，添加還原性物質(zhì)，能夠去除水中溶解氧，保證反應過程中不被氧化。通過調(diào)

整還原性物質(zhì)的加入量，能夠提高水中溶解氧去除度。

42.在一些實施例中，所述步驟(2)中，所述保護氣體為惰性氣體，優(yōu)選地，氮氣；和/或，反應釜、中間槽和提濃機中的溶液通過隔膜泵進行循環(huán)。本發(fā)明實施例中，向反應釜、中間槽和提濃機通入保護氣體置換空氣，且反應過程中持續(xù)通入保護氣體，防止金屬離子氧化。

43.在一些實施例中，所述步驟(3)中，所述晶核準備的時間為0.5-2h，具體地，0.5h，1h，1.5h，2h。本發(fā)明實施例中，通過調(diào)整第一溶液通入量、第二溶液通入量、初始總堿度等，采用固定晶核準備時間，制備得到批次穩(wěn)定的窄徑距無細粉的鈉離子電池三元前驅(qū)體。

44.在一些實施例中，所述步驟(3)中，所述第一溶液的通入流量為3％-8％*反應釜體積/h，具體地，例如，3％，4％，5％，6％，7％，8％；和/或，第二溶液的通入流量為1％-8％*反應釜體積/h，具體地，例如，1％，3％，5％，6％，7％，8％；和/或，第三溶液的通入流量為0.3％-3％反應釜體積/h，具體地，例如，0.3％，0.5％，0.6％，1％，2％，3％；和/或，反應釜中的溫度為40-80℃；和/或，所述晶核準備過程中，ph值為10.0-14.0，具體地，例如，10.0，11.0，11.2，12.0，13.0，14.0；和/或，所述晶核準備過程中攪拌速率為400-1000r/min，具體地，例如，400r/min，600r/min，800r/min，816r/min，1000r/min，優(yōu)選地，816r/min。

45.在具體的實施例中，所述第一溶液的通入流量為0.5-10l/h；第二溶液的通入流量為0.5-10l/h；第三溶液的通入流量為0.5-30l/h。

46.本發(fā)明實施例中，通過優(yōu)選第一至第三溶液通入量，能夠控制初期晶核數(shù)量。所述晶核準備過程中優(yōu)選攪拌速率，有利于有效分散初期晶核，避免團聚。

47.在一些實施例中，所述步驟(4)中，反應進行1-6h后進行出清，具體地，1h，2h，3h，4h，5h，6h。所述出清的速率與進液的速率相同；所述進液即第一溶液、第二溶液、第三溶液的通入；所述出清的速率為4.3％-19％*釜體積/h。本發(fā)明實施例中，隨著第一溶液、第二溶液和第三溶液通入體系中料漿量逐漸增多，進料1-6h后開啟出清功能，防止冒槽。釜內(nèi)快滿開出請，出清量和總進液量持平。如果不進行出清，只進行溢流，體系固含量無法提升，產(chǎn)品物性指標不合格。

48.在一些實施例中，所述步驟(4)中，ph的減小速率為0.01-0.05/h，具體地，例如，0.01/h，0.02/h，0.03/h，0.04/h，0.05/h；攪拌速率的降低速率為2-30r/6h，具體地，例如，2r/6h，5r/6h，10r/6h，20r/6h，30r/6h；第一溶液的通入流量的提高速率為0.5％-1.5％*反應釜體積/h，具體地，例如，0.5％，0.7％，0.9％，1％，1.2％，1.5％。

49.在具體的實施例中，第一溶液的通入流量的提高速率為0.1-1l/12h。

50.本發(fā)明實施例中，爆籽完成后，減小ph，降低攪拌速率，提高第一溶液的通入流量能夠保持粒度相對勻速增長，提高產(chǎn)品均一性。ph的減小速率過小或不減小時，容易重新出晶核，破壞已有體系；過大時，容易使粒度團聚，球形度差。攪拌速率的降低速率過小或不降低時，容易導致細粉產(chǎn)生，粒度無法正常長大；過大時，容易導致粒度團聚，球形度差。第一溶液的通入流量的提高速率過小時，產(chǎn)能過低，影響效率；過大時，會導致異常出晶核。

51.本發(fā)明實施例的一種鈉離子電池三元前驅(qū)體，采用上述實施例中所述的制備方法制備得到。本發(fā)明實施例的鈉離子電池三元前驅(qū)體，批次穩(wěn)定，窄粒徑分布，無細粉。

52.下面參考具體實施例，對本發(fā)明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

53.下述實施例和對比例采用的合成裝置示意圖如圖1所示。

54.實施例1

55.(1)制備第一溶液，其中硫酸鎳、硫酸錳、硫酸亞鐵的摩爾比例為1:1:1，金屬混合鹽溶液的總濃度為2.0mol/l，在所述第一溶液中加入添加劑，所述添加劑為抗壞血酸，第一溶液中添加劑的濃度為0.05g/l；配制10.8mol/l的氫氧化鈉溶液，作為第二溶液；配制4mol/l的氨水溶液，作為第三溶液。

56.(2)反應釜的體積為100l，中間槽的體積為40l，提濃的體積為65l，反應釜、中間槽和提濃機的總體積為205l。向反應釜、中間槽和提濃機中注入純水液位至反應釜、中間槽和提濃機總體積的80％，向反應釜、中間槽和提濃機中總計加入第二溶液300ml(0.18％水體積)，總計加入第三溶液1500ml(0.9％水體積)，加入還原性物質(zhì)水合肼，水合肼的加入量為100ml(0.06％水體積)。將反應釜、中間槽和提濃機通入保護氣體氮氣置換空氣，同時溶液通過隔膜泵進行循環(huán)。

57.(3)將第一溶液、第二溶液、第三溶液通過a1、a2和a3進液管通入到反應釜中反應，進行晶核準備?？刂频谝蝗芤毫髁?.6l/h(3.6％*反應釜體積/h)，第二溶液流量1.34l/h(1.34％*反應釜體積/h)，第三溶液流量1.2l/h(1.2％*反應釜體積/h)。晶核準備時長為0.5h，反應釜中的溫度維持在65℃，反應ph根據(jù)加入的10.8mol/l的氫氧化鈉調(diào)節(jié)，初期ph為11.2，隨后逐漸降低，攪拌速度為816r/min，反應過程中持續(xù)通入保護氣體防止金屬離子氧化。

58.(4)晶核準備完成后，進料3h后開啟出清功能，隨著粒度增加，ph減少0.02/h、轉(zhuǎn)數(shù)減少20r/6h，第一溶液增加0.6l/12h(0.6％*反應釜體積/12h)。

59.(5)粒度到達標準值后，將物料取出，陳化，烘干，制備得到合格的鈉離子電池三元前驅(qū)體。

60.進行三組平行試驗，制備得到鈉離子電池三元前驅(qū)體如下：

61.第一組數(shù)據(jù)：d0為1.525μm，d10為2.378μm，d50為3.502μm，d90為4.892μm，d100為7.476μm；

62.第二組數(shù)據(jù)：d0為1.521μm，d10為2.348μm，d50為3.498μm，d90為4.881μm，d100為7.466μm；

63.第三組數(shù)據(jù)：d0為1.517μm，d10為2.332μm，d50為3.493μm，d90為4.871μm，d100為7.456μm；

64.其中，第二組鈉離子電池三元前驅(qū)體電鏡圖如圖2。

65.從三組數(shù)據(jù)以及圖2可以看出，實施例1利用定晶核量制備鈉離子電池三元前驅(qū)體，產(chǎn)品粒度穩(wěn)定，一致性強，球形度高，徑距低，無細粉，批次間粒度穩(wěn)定。

66.實施例2

67.(1)制備第一溶液，其中硫酸鎳、硫酸錳、硫酸亞鐵的摩爾比例為1:1:1，金屬混合鹽溶液的總濃度為1.5mol/l；配制5mol/l的氫氧化鈉溶液，作為第二溶液；配制8mol/l的氨水溶液，作第三溶液。

68.(2)反應釜的體積為100l，中間槽的體積為40l，提濃的體積為65l，反應釜、中間槽和提濃機的總體積為205l。向反應釜、中間槽和提濃機中注入純水液位至反應釜、中間槽和提濃機總體積的80％，向反應釜、中間槽和提濃機中總計加入第二溶液500ml(0.3％水體

積)，總計加入第三溶液1000ml(0.6％水體積)，加入還原性物質(zhì)水合肼，水合肼的加入量為100ml(0.06％水體積)。將反應釜、中間槽和提濃機通入保護氣體氮氣置換空氣，同時溶液通過隔膜泵進行循環(huán)。

69.(3)將第一溶液、第二溶液、第三溶液通過a1、a2和a3進液管通入到反應釜中進行反應，進行晶核準備?？刂频谝蝗芤毫髁?l/h(6％*反應釜體積/h)，第二溶液流量1.8l/h(1.8％*反應釜體積/h)，第三溶液流量1.5l/h(1.5％*反應釜體積/h)。晶核準備時長為1h，反應釜中的溫度維持在40℃，反應ph根據(jù)加入的5mol/l氫氧化鈉調(diào)節(jié)，初期11.0，隨后逐漸降低，攪拌速度為1000r/min，反應過程中持續(xù)通入保護氣體防止金屬離子氧化。

70.(4)晶核準備完成后，進料1h后開啟出清功能，隨著粒度增加，ph減少0.05/h、轉(zhuǎn)數(shù)減少25r/6h，第一溶液增加1l/12h(1％*反應釜體積/12h)。

71.(5)粒度到達標準值后，將物料取出，陳化，烘干，制備得到合格的鈉離子電池三元前驅(qū)體。

72.對比例1

73.(1)制備第一溶液，其中硫酸鎳、硫酸錳、硫酸亞鐵的摩爾比例為1:1:1，金屬混合鹽溶液的總濃度為2.0mol/l，在所述第一溶液中加入添加劑，所述添加劑為抗壞血酸，第一溶液中添加劑的濃度為0.05g/l；配制10.8mol/l的氫氧化鈉溶液，作第二溶液，配制4mol/l的氨水溶液，作第三溶液。

74.(2)反應釜的體積為100l，中間槽的體積為40l，提濃的體積為65l，反應釜、中間槽和提濃機的總體積為205l。向反應釜、中間槽和提濃機中注入純水液位至反應釜、中間槽和提濃機總體積的80％，向反應釜、中間槽和提濃機中總計加入第二溶液300ml(0.18％水體積)，總計加入第三溶液1500ml(0.9％水體積)，加入還原性物質(zhì)水合肼，水合肼的加入量為100ml(0.06％水體積)；將反應釜、中間槽和提濃機通入保護氣體置換空氣，同時溶液通過隔膜泵進行循環(huán)。

75.(3)將第一溶液、第二溶液、第三溶液以合適的流量通過a1、a2和a3進液管通入到反應釜中進行反應。控制第一溶液流量4.8l/h(4.8％*反應釜體積/h)，第二溶液流量1.78l/h(1.78％*反應釜體積/h)，第三溶液流量1.6l/h(1.6％*反應釜體積/h)，反應釜中的溫度維持在65℃之間，反應ph根據(jù)第二溶液調(diào)節(jié)，攪拌速度控制816r/min，反應過程中持續(xù)通入保護氣體防止金屬離子氧化。

76.(4)進料全過程不開出清，開反應釜溢流閥。

77.(5)粒度到達標準值后，將物料取出通過固定的陳化和烘干工藝制備出合格的鈉電前驅(qū)體。

78.鈉離子電池三元前驅(qū)體電鏡圖如圖3，d0為0.346μm，d10為1.758μm，d50為3.554μm，d90為5.552μm，d100為7.876μm，可以看出，鈉離子電池三元前驅(qū)體徑距分布寬，粒度分布不好，一次形貌片層薄，球形度差，物化指標不合格。

79.對比例2

80.對比例2與實施例1的制備方法相同，不同之處在于，所述步驟(2)中，向反應釜、中間槽和提濃機中注入純水液位至反應釜、中間槽和提濃機總體積的80％，向反應釜、中間槽和提濃機中加入第二溶液和第三溶液，利用外部檢測設備檢測控制ph為11.65，調(diào)整堿度為5g/l，加入還原性物質(zhì)水合肼，水合肼的加入量為100ml(0.06％水體積)；將反應釜、中間槽

和提濃機通入保護氣體置換空氣，同時溶液通過隔膜泵進行循環(huán)。

81.對比例2中利用外部檢測設備檢測控制ph為11.65，調(diào)整堿度為5g/l，ph值在實際生產(chǎn)中受多種因素影響，穩(wěn)定性差，初期晶核準備ph存在檢測上的偏差，初期晶核準備量存在偏差。

82.第一組數(shù)據(jù)：d0為1.475μm，d10為2.438μm，d50為3.532μm，d90為4.995μm，d100為7.567μm，如圖4。

83.第二組數(shù)據(jù)：d0為1.635μm，d10為2.321μm，d50為3.628μm，d90為4.886μm，d100為7.566μm，如圖5。

84.可以看出，兩組數(shù)據(jù)批次穩(wěn)定性差，每個批次粒度差別大。

85.在本發(fā)明中，術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

86.盡管已經(jīng)示出和描述了上述實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域普通技術(shù)人員對上述實施例進行的變化、修改、替換和變型均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)配制鎳、亞鐵、錳的金屬混合鹽溶液，作為第一溶液；配制氫氧化鈉溶液，作為第二溶液；配制氨水溶液，作為第三溶液；(2)向反應釜、中間槽和提濃機中注入水；加入第二溶液、第三溶液、還原性物質(zhì)；持續(xù)通入保護氣體；反應釜、中間槽和提濃機中的溶液進行循環(huán)；(3)將第一溶液、第二溶液、第三溶液通入到反應釜中，反應，進行晶核準備；(4)晶核準備完成后，出清，減小ph，降低攪拌速率，提高第一溶液的通入流量；(5)達到目標粒度后，陳化，烘干，制得鈉離子電池三元前驅(qū)體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述鎳、亞鐵、錳的金屬混合鹽溶液中三種金屬離子的總濃度為0.5-2.5mol/l；和/或，所述鎳、亞鐵、錳的金屬混合鹽溶液中鎳、亞鐵、錳的摩爾比為1-4：1-4：1-2；和/或，所述氫氧化鈉溶液的濃度為2-15mol/l；和/或，所述氨水溶液的濃度為2-13mol/l；和/或，所述第一溶液中包括添加劑，所述添加劑為檸檬酸鈉或抗壞血酸中的至少一種；和/或，所述第一溶液中添加劑的濃度為0.01-0.1g/l。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述反應釜、中間槽和提濃機中注入水的體積為反應釜、中間槽和提濃機總體積的60％-90％，優(yōu)選地，80％；加入第二溶液的體積為反應釜、中間槽和提濃機中注入水體積的0.1％-0.5％；加入第三溶液的體積為反應釜、中間槽和提濃機中注入水體積的0.5％-2％。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述還原性物質(zhì)包括水合肼或抗壞血酸中的至少一種；和/或，所述水合肼的加入體積為反應釜、中間槽和提濃機中注入水體積的0.01％-0.07％；和/或，加入抗壞血酸后溶液中抗壞血酸的濃度為0.01-0.1g/l。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述保護氣體為惰性氣體，優(yōu)選地，氮氣；和/或，反應釜、中間槽和提濃機中的溶液通過隔膜泵進行循環(huán)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述晶核準備的時間為0.5-2h。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述第一溶液的通入流量為3％-8％*反應釜體積/h；和/或，第二溶液的通入流量為1％-8％*反應釜體積/h；和/或，第三溶液的通入流量為0.3％-3％反應釜體積/h；和/或，反應釜中的溫度為40-80℃；和/或，所述晶核準備過程中，ph值為10.0-14.0；和/或，所述晶核準備過程中攪拌速率為400-1000r/min。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，反應進行1-6h后進行出清。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，ph的減小速率為0.01-0.05/h、攪拌速率的降低速率為2-30r/6h，第一溶液的通入流量的提高速率為0.5％-1.5％*反應釜體積/12h。10.一種鈉離子電池三元前驅(qū)體，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9任一項中所述的制備方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種鈉離子電池三元前驅(qū)體的制備方法，包括：配制鎳、亞鐵、錳的金屬混合鹽溶液、氫氧化鈉溶液、氨水溶液；向反應釜、中間槽和提濃機中注水；加入第二溶液、第三溶液、還原性物質(zhì)；持續(xù)通入保護氣體；溶液進行循環(huán)；將第一溶液、第二溶液、第三溶液通入到反應釜中，反應，進行晶核準備；晶核準備完成后，出清，減小pH，降低攪拌速率，提高第一溶液的通入流量；達到目標粒度后，陳化，烘干。本發(fā)明的定晶核量方法制備得到批次穩(wěn)定的窄粒徑分布無細粉的鈉離子電池三元前驅(qū)體，克服連續(xù)法細粉多，徑距寬的缺點，同時克服常規(guī)間斷法批次穩(wěn)定性差的缺點，減少人為因素影響，提高工作效率，適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。適用于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：邢天航 張素良 董紅勇 于新成 王文遠

受保護的技術(shù)使用者：中冶瑞木新能源科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.12.30

技術(shù)公布日：2023/5/26