[00144221]动力型锂离子电池用三元前驱体NCM523D型

(1)任务来源：2017年第三批省级新产品试制计划（2017D60SA429885） （2）应用领域和技术原理：NCM523D型三元前驱体是锂离子电池正极材料,主要应用于动力电池领域;项目产品优化控制镍钴锰三元素湿法共沉淀法,结合自主开发的一次粒子和二次颗粒控制结晶技术,制备高性能镍钴锰氢氧化物。 （3）与国内外同类技术比较：近几年国内外又出现了溶胶凝胶法、水热合成法、喷雾热解法、机械高能法等新的制备工艺和方法,但均处于实验室阶段,尚未具备量产化条件。在锂电材料行业内,一般均采用氢氧化物共沉淀法来商业化三元前驱体产品,但在相同的合成方法上各家都有各自的创新控制方法和技术改进方式,并且对量产化装备进行设计和改进,形成自己独有的技术竞争力和产品先进性。项目产品经浙江省科技信息研究院科技查新,该产品在合成工序、洗涤工序、干燥工序中的防氧化技术特点在所检文献中未见具体述及。 （4）成果的创造性、先进性：①在合成工序,除了采用PSA变压吸附制氮系统自制纯度99.9%以上的氮气作为保护气体,做到严格的防氧化;反应釜搅拌轴处增加密封,并每班检查进出口的氮气通入情况;将反应釜的溢流口抬高10cm,以使溢流的浆料有液封效果;结合以上方法,保证浆料在合成段的绝对防氧化;②在洗涤工序,采用全新的一体机洗涤技术,在洗涤过程中的每一个阶段,包括每一次的进料、浆洗、水洗都要保证吹扫后一体机内物料上保留一层水膜（最后一次吹扫彻底吹干）,以到达防氧化效果,“水膜法”的引入对防氧化及后段的XRD控制有重大促进作用;③在干燥工序,通过氧化态指标对产品进行有效的评估。即采用碘量法测氧化态,再根据公式计算出氧化态指标,通过氧化态指标控制在2.50-2.70范围内,评估产品XRD的合格率在96%左右。以上工艺保证了过程样品XRD的合格率在90%以上,产品XRD的合格率在96%以上,与传统工艺下产品XRD分裂率超高形成了强烈对比,技术领先于国内同行。 （5）经济和社会效益：①项目后完成可形成年产4000吨NCM523D型三元前驱体,实现年销售收入超4亿元,利税总额超4500万元,经济效益明显。②项目的实施对公司动力型三元材料产品性能及产量将大幅提升,产品结构将得到优化。作为新能源锂离子电池最关键技术之一,项目产品对新能源技术进步具有重要意义,并有利于公司进一步增强和完善新能源材料产业链,带动当地社会就业,增加公司对地方财政的贡献度。 （6）主要技术指标 a. 微观形貌：球形或类球形; b. Co精确控制：19.6±1.0mol%; c. 粒度分布D50：10.70~12.80μm; d.关键杂质指标金属异物M.I.：≤100ppb; e.关键杂质Na和S更易洗涤：Na含量≤300 ppm,S含量≤2200 ppm。 f.比表面积BET：4.00~15.00m2/g