[00135315]高电压锂离子电池专用前驱体--大颗粒羟基氧化钴

羟基钴生长不同阶段通过络合剂、辅助剂、pH等工艺条件的控制,形貌变化进程如下：1. 反应起始阶段,形成微片状初晶;2.片状初晶向球形晶簇团聚体转化,是粒度得到提升的关键步骤;3.晶簇生长,同时致密性提升;4.羟基氢氧化物在氧化条件下氧化,随着物相的转化致密度进一步提升。 主要创新点： （1）为了达到致密型大颗粒羟基钴的合成目的,筛选了一种新型络合剂,并引入协同络合剂概念,有效降低了颗粒间的表面结合能,成功合成了颗粒大、球形度好的羟基氧化钴,粒度20μm的颗粒球形度达到了98%以上; （2） 湿法合成的羟基氧化钴的钴含量达到68.5%～70.0%,无需先合成四氧化三钴就可直接作为制备钴酸锂的原料;同时也可通过低温焙烧获得大颗粒四氧化三钴,为高能钴酸锂生产创造了良好的节能条件。 （3）由于高振实及大颗粒的特征,用于下游4.4V及4.45V钴酸锂的制备,体现出了良好高倍率放电的电化学性能,为动力电池正极材料的开发创造了良好的条件。 （4）采用新型的洗涤工艺,使硫酸钴体系四氧化三钴产品S降低到了900ppm以下,Na能降低到了300ppm以下。 技术应用及产业化前景 本项目研发成功后,针对3C消费类电子产品（如手机、笔记本、平板电脑、数码相机、移动电源等）电池使用的钴酸锂LCO,在大容量、高电压等性能提升方面提供了强有力的支持。目前国内主要目标客户包括“湖南杉杉、北大先行、北京当升、厦门钨业、湖南瑞祥、天津巴莫”等,国外主要目标客户包括“三星SDI、LG化学、POSCO、L＆F等。 产业化应用计划如下： （1）在小试成功基础上进行中试、大试,优化并确定关键参数,给目标客户提供认证样品,月产达到3T; （2）扩试成功后,在生产线进行试生产和量产,固化工艺参数,确定品质控制点,制定控制计划,实现稳定量产,月产能20T以上; （3）新建年产4000吨羟基钴生产线,实现年增产值产值50000万元,年增税金4000万元。 社会效益 随着电动汽车、新能源调峰电站等市场快速增长,锂离子电池已经成为国家以及各大企业的重点研究领域,技术创新以及产业化步伐大大加快。2014年,可弯曲电池、固态薄膜电池、微型电池等新产品先后亮相,有望在近两年内进入市场;陶瓷涂层隔膜得到广泛应用,明显提高了锂离子电池的安全性与可靠性;正极材料电压提升至4.4V 乃至更高,5V镍锰二元材料开始量产,带动整个电池体系创新发展;电池能量密度持续提升,单体电池容量稳步上升。而该款前驱体的开发不仅促进了公司在整个产业链的技术进步及市场优势,同时逐步为中国新能源材料的技术发展带来深远的影响,加快并促进了中国新材料能源企业转型及技术革新。