[发明专利]一种用于降低锂电多元材料中TOC含量的方法

说明书

本发明提供的一种用于降低锂电多元材料中TOC含量的方法，锂电原材料溶液先经微晶过滤和活性炭过滤处理，再经超滤处理以滤除溶液中的有机物和固体悬浮物；且在氨水制备器的出口端设置油气分离机构分离氨水中的有机物；并向储存液碱的液碱槽中通入氮气保护。相比于现有技术中由湿法冶金制备的锂电原材料直接应用于制备锂电池，本发明的一种用于降低锂电多元材料中TOC含量的方法，能够有效降低锂电原材料中的TOC含量，以提高锂电池的性能。

技术领域

本发明涉及锂电生产技术，更具体地，涉及一种用于降低锂电多元材料中TOC含量的方法。

背景技术

锂电池主要是指在电极材料中使用了锂元素作为主要活性物质的一类电池。锂电池轻巧耐用，对环境的污染相对较小，且具有优异的充放电性能，在目前的电池领域应用广泛。

近年来，在锂元素为活性物质的基础上，出现由两种以上的元素组成的材料整体作为电池活性物质，其中，研究和应用较好的是三元材料。例如，由锂、镍、钴、锰等元素组合为镍钴锰酸锂(化学式为：Li(NiCoMn)O₂)的三元材料。

以多元材料作为电池正极的活性物质，能够提高电池的性能，例如电池使用的安全性、提高电池的容量等。常见的多元材料如层状钴酸锂、尖晶石锰酸锂、磷酸铁锂、层状镍钴锰酸锂等。

其中，层状镍钴锰酸锂多元电极材料是近年来发展起来的新型锂离子电池用正极材料，用相对廉价的镍和锰取代了钴酸锂中价格较高的钴。因此，该化合物在节约成本方面具有明显优势，同时，其可逆容量大，结构稳定，安全性能好，具有较高的电导率和热稳定性，非常适宜作锂离子电池正极材料。

在制备多元材料时，若多元材料中TOC的含量较高，会对所制备得到的锂电池的一致性、安全性及电化学性能造成不良影响。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于降低锂电多元材料中TOC含量的方法，以解决锂电多元材料中TOC或其他固体颗粒物杂质含量高而影响锂电池性能的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种用于降低锂电多元材料中TOC含量的方法，包括：分离用于制备多元材料的锂电原材料中的有机物和固体悬浮物。分离锂电原材料中的有机物以及固体悬浮物后，能够有效的降低锂电原材料中的TOC含量，从而降低所制备的多元材料中TOC含量。

在一个优选实施方式中，锂电原材料包括氨水、用于调节pH值的液碱，以及由锂电粉料配制的锂电多元溶液，对所述锂电原材料分别进行如下处理：锂电多元溶液先经微晶过滤和活性炭过滤处理，再经超滤处理以滤除锂电多元溶液中的有机物和固体悬浮物；在用于制备氨水的氨水制备器的出口端设置油气分离机构分离氨水中的有机物；在储存液碱的液碱槽中通入氮气以避免空气中的二氧化碳进入液碱溶液中形成碳酸根。

具体地，锂电多元溶液包括合成锂电多元材料前驱体所需的NiSO₄、CoSO₄、MnSO₄或NiCl₂、CoCl₂、MnCl₂等锂电粉料配制的锂电多元溶液料液。由于锂电粉料通常是采用湿法冶金的方法获得的，其TOC含量较高。具体地，锂电原材料中的有机物主要以萃取剂、工业机械油等油脂的形式存在。

具体地，结合微晶过滤、活性炭过滤和超滤的方式以滤除由用于制备多元材料的粉料配制的锂电多元溶液中的有机物和固体悬浮物，即滤除锂电多元溶液中有机物和固体悬浮物，以降低所制备的多元材料中的TOC含量和固体悬浮物等杂质含量。