共沉淀法制备镍、钴、锰复合碳酸盐的热力学分析

由共沉淀法合成了用于制备锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的均匀的前驱体。通过对M2+(Ni2+,Co2+,Mn2+)-NH3-CO32-H2O体系的热力学分析,拟出了M2+-NH3-CO32-H2O体系中的lg[M2+]-pH关系图(其中M为过渡金属元素)。以NH4Cl为络合剂,以Na2CO3为沉淀剂,采用共沉淀法制备锂离子电池正极材料用镍、钴、锰复合碳酸盐,最佳共沉淀的pH值为8．0左右。在此pH值条件下由共沉淀法制备的镍、钴、锰复合碳酸盐前驱体类球形粉料的组分恒定,粒度分布均匀,中位粒径D50为11．78μm。

共沉淀法合成Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)(OH)_2的热力学分析

对Me2+(Me=Ni,Co,Mn)-NH3-OH--H2O共沉淀反应体系进行了热力学分析,采用共沉淀法合成了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料前驱体Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2,研究了pH值和氨水浓度[N]对前驱体振实密度的影响.热力学分析表明:以氢氧化钠为沉淀剂、氨水为络合剂,采用共沉淀法合成前驱体的最佳pH值为11,最佳[N]为0.1～0.5mol/L;在此条件下,金属阳离子Ni2+、Co2+和Mn2+的损失最小,分别小于1×10-3、1×10-3和1×10-6mol/L.在pH=11、[N]=0.24mol/L条件下,所合成的前驱体中Ni、Co、Mn的摩尔比为0.324∶0.349∶0.327,与理论设计值1∶1∶1非常接近,其振实密度高达1.32g/cm3.

共沉淀法制备球形镍锰复合草酸盐的最佳pH值

由共沉淀法合成了锂离子电池正极材料LiNi_(1/2)Mn_(1/2)O_2用球形镍锰复合草酸盐前驱体。通过对M^(2+)-(Ni^(2+),Mn^(2+))-NH_3-C_2O_4^(2-)-H_2O体系的热力学分析,得到了M^(2+)-NH_3-C_2O_4^(2-)-H_2O体系的lg[M^(2+)]-pH关系图(其中M为过渡金属元素),从而得出了以NH_4OH为络合剂、H_2C_2O_4为沉淀剂,采用共沉淀法制备球形镍锰复合草酸盐的最佳共沉淀pH值为8.2。在此pH值条件下合成的镍锰复合草酸盐粉料呈球形,且分散较好。