高镍正极研究报告：技术、成本篇（61页）

行业报告下载 2018年11月19日 06:44 管理员

高镍三元正极的生产流程大致包括前道工序（锂化混合、装钵）、煅烧工序、后道工序（粉碎、分级、批混、包装等）等三大部分。首先，将前驱体和锂源按一定比例在混料机中混合均匀，然后放入匣钵中进入窑炉，在一定的温度、时间、气氛下进行煅烧，冷却后的物料进行破碎、粉碎、分级，得到一定粒度的物料，将其批混干燥，即得到高镍三元正极成品。由于原料、性能要求与普通三元正极不同，在生产过程中也有较多差异，总体来说大致如下。

三元正极的主要原料为前驱体（NixCoyMn2-x-y（OH）2）和锂源。锂化混合是在煅烧之前，将锂源、前驱体和添加剂按一定的锂化配比在混合设备中混合均匀的步骤，通常分为湿法混合和干法混合。工业上通常使用的是干法混合，因为干法混合性价比更高。混合均匀后的材料加入匣钵中。

在三元正极的生产中，工业上常见的锂源有两种，碳酸锂（Li2CO3）与一水合氢氧化锂（LiOH·H2O）。碳酸锂（Li2CO3）是一种白色疏松的粉末，熔点在 618℃，属于盐类物质，易溶于水，呈弱碱性，弱腐蚀性；而一水合氢氧化锂（LiOH·H2O）是一种白色单斜小结晶，具有强碱性、较强腐蚀性，能溶于水，熔点 462℃，易吸收空气中二氧化碳而变质。

前驱体的制备过程以共沉淀法为主，将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰按照化学计量比溶于纯水中生成混合盐溶液，氢氧化钠配制成一定浓度的碱溶液，用一定浓度的氨水作为络合剂。将过滤后的三种溶液按一定流量加入反应釜中，控制金属盐与碱发生反应生成前驱体晶核并不断增大，一段时间后将反应浆料过滤、洗涤、干燥，得到三元前驱体。

前驱体的性能参数根据不同的应用领域会有较大区别。主要的评价指标如下：总金属含量、杂质含量、水分含量、pH 值、粒径分布、振实密度、比表面积、形貌等。其中杂质的检测主要为铁、钙、钠、镁、锌、铜、硫酸根离子、氯离子等，还需分别检测镍、钴、锰三种元素含量。

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