镁掺杂钴液和镍钴锰三元前驱体的制备方法技术

本申请涉及锂离子电池电极材料技术领域，提供了一种镁掺杂钴液的制备方法，先将P507有机相对P204有机相处理后的含钴水相进行萃取处理，得到含钴镁的第一P507有机相，然后对第一P507有机相进行第一镁反萃处理，以除去第一P507有机相中大部分的杂质镁，得到含钴且残留部分镁的第二P507有机相，最后先对第二P507有机相中残留的部分镁进行镁反萃处理，后对第二P507有机相进行钴反萃处理，可得到不同镁掺杂的镁掺杂钴液。本申请提供的镁掺杂钴液可以作为镍钴锰三元前驱体的原料，可以制备得到不同镁掺杂量的镍钴锰三元前驱体，从而能够实现在生产过程中有效利用钴矿中的杂质镁，节约了生产成本。产成本。产成本。

【技术实现步骤摘要】
镁掺杂钴液和镍钴锰三元前驱体的制备方法


[0001]本申请属于锂离子电池电极材料
，尤其涉及一种镁掺杂钴液和镁掺杂镍钴锰三元前驱体的制备方法。

技术介绍

[0002]镍钴锰三元前驱体由于具有容量高、寿命长、价格低等优点，可以作为制备锂电池正极材料的前端原料，镍钴锰三元前驱体的性能指标会影响正极材料的理化性能，进而对锂电池的电化学性能产生影响。
[0003]掺杂改性作为一种简单并且有效地提升材料电化学性能的手段，通过适当掺杂可以提高材料的电导率，从而提高锂电池的锂离子的迁移速率，可以有效改善锂电池的综合性能。
[0004]目前，镁掺杂的镍钴锰三元前驱体的生产方法主要是在配料阶段向溶液中直接加入镁盐，以达到掺杂的目的。然而，直接通过加入镁盐的方式，不仅增加了配料种类，同时提高了生产成本。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种镁掺杂钴液和镁掺杂镍钴锰三元前驱体的制备方法，旨在解决现有的镁掺杂的镍钴锰三元前驱体的制备方法存在不仅增加了配料种类，还提高了生产成本的问题。
[0006]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供一种镁掺杂钴液的制备方法，所述制备方法包括：
[0008]将P507有机相对P204有机相处理后的含钴水相进行萃取处理，获得含钴镁的第一P507有机相；
[0009]对所述第一P507有机相进行第一镁反萃处理，获得含钴且残留镁的第二P507有机相；
[0010]对所述第二P507有机相分别进行第二镁反萃处理和钴反萃处理，获得镁掺杂钴液。
[0011]第二方面，本申请提供一种镁掺杂镍钴锰三元前驱体的制备方法，所述制备方法包括：
[0012]按照镍钴锰三元材料的化学计量比，将本申请镁掺杂钴液与镍源、锰源进行混合处理，得到镍钴锰混合溶液；
[0013]将所述镍钴锰混合溶液与络合剂、沉淀剂进行混合处理，并进行沉淀反应，生成镁掺杂的镍钴锰三元前驱体。
[0014]第三方面，本申请提供一种镍钴锰三元前驱体，其由上述的镁掺杂镍钴锰三元前驱体的制备方法制备得到。
[0015]第四方面，本申请提供一种镍钴锰三元材料，其由上述的镍钴锰三元前驱体烧结
形成。
[0016]本申请第一方面提供的镁掺杂钴液的制备方法，先将P507萃取剂和皂化剂进行皂化反应，将得到的皂化后的P507有机相对P204有机相处理后的含钴水相进行萃取处理，得到含钴镁的第一P507有机相，然后对第一P507有机相进行第一镁反萃处理，以除去第一P507有机相中大部分的杂质镁，得到含钴且残留部分镁的第二P507有机相，最后先对第二P507有机相中残留的部分镁进行镁反萃处理，后对第二P507有机相进行钴反萃处理，可得到镁掺杂钴液。可以通过控制第一镁反萃处理阶段中的洗镁酸的浓度或洗镁酸的流速去控制除去第一P507有机相中的杂质镁，以达到调控镁掺杂钴液中的镁的浓度，从而可以得到不同镁掺杂钴液。此外，本申请提供的镁掺杂钴液可以作为镍钴锰三元前驱体制备过程中配料的原料，从而可以制备得到不同镁掺杂量的镍钴锰三元前驱体，能够实现在生产过程中有效利用钴矿中的杂质镁，节约了生产成本。
[0017]本申请第二方面提供的镁掺杂镍钴锰三元前驱体的制备方法，先将镁掺杂钴液与镍源、锰源进行混合处理，然后将得到的镍钴锰混合溶液与络合剂、沉淀剂进行混合处理，并进行沉淀反应，可以生成均匀、稳定的镁掺杂的镍钴锰三元前驱体；本申请通过以镁掺杂钴液作为镁掺杂镍钴锰三元前驱体的源料达到镍钴锰三元前驱体的镁掺杂的效果，不需要在配料阶段加入镁盐进行掺杂，降低了生成成本。
[0018]本申请第三方面提供的镍钴锰三元前驱体，为上述制备方法制备得到的镁掺杂镍钴锰三元前驱体，由于是由镍钴锰混合溶液与络合剂、沉淀剂进行共沉淀反应得到，使得镁掺杂的镍钴锰三元前驱体具有优异的稳定性和均一性。
[0019]本申请第四方面提供的镍钴锰三元材料，由上述的兼具稳定性和均一性的镁掺的镍钴锰三元前驱体烧结形成，使其在用于电极材料时，可以改善电池的电化学性能。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本申请实施例提供的镁掺杂钴液的制备方法的制备流程图；
[0022]图2是本申请实施例提供的镁掺杂镍钴锰三元前驱体的制备方法的制备流程图。
具体实施方式
[0023]为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0024]本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0025]本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任
意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a
‑
b(即a和b),a
‑
c,b
‑
c,或a
‑
b
‑
c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
[0026]应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0027]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0028]本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0029]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镁掺杂钴液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将P507有机相对P204有机相处理后的含钴水相进行萃取处理，获得含钴镁的第一P507有机相；对所述第一P507有机相进行第一镁反萃处理，获得含钴且残留镁的第二P507有机相；对所述第二P507有机相分别进行第二镁反萃处理和钴反萃处理，获得镁掺杂钴液。2.如权利要求1所述的镁掺杂钴的制备方法，其特征在于，所述P204有机相处理后的含钴水相是以2000
‑
8000L/h的流速与所述P507有机相混合处理；和/或对所述第一P507有机相进行第一镁反萃处理的方法包括：向所述第一P507有机相加入第一反镁酸进行所述第一镁反萃处理，获得含钴且残留镁的第二P507有机相；和/或所述P507有机相为将P507萃取剂与皂化剂进行皂化反应后的皂化P507有机相。3.如权利要求2所述的镁掺杂钴的制备方法，其特征在于，对所述第二P507有机相分别进行第二镁反萃处理和钴反萃处理的方法包括：向所述第二P507有机相加入反钴酸先进行所述第二镁反萃处理，后进行所述钴反萃处理，得到所述镁掺杂钴液。4.如权利要求3所述的镁掺杂钴的制备方法，其特征在于，所述第一反镁酸的浓度为1.2
‑
1.6mol/L，且以0
‑
3000L/h的流速加入至所述第一P507有机相中；和/或所述反钴酸的浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊，郑江峰，高琦，程焘，
申请(专利权)人：清远佳致新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：