路线，该法分两步 第步，先将镍钴和锰的硝酸盐或硫酸盐配成混合水溶液，接着用苛性钠水溶液如氢氧化钠水溶 液共沉淀之得到混合前驱体过渡金属氢氧化物，。 第二步，再将所得前驱体混合氢氧化物同锂源化合物如单水氢氧化锂高温烧结。 第条路线方法简单，但粉粹球磨难以掌握，并有各原料化合物混合不均的缺陷。为得到好的结果，烧 结温度须高过。故在现时国内工业技术条件下较难以推行。 第二条路线二步法优点是各过渡金属化合物易混合均匀，以控制结晶法共沉淀技术，还能得到二 次粒子为球形的前驱体混合氢氧化物，烧结可以在较低温度下进行，并易得高振实密度最 终产物。 二关键技术和创新点 本项目技术方案为上节反应原理所述的二步法的第二条技术路线。所谓二步法，顾名思义，包 括两步反应步骤 步骤，将镍盐，钴盐和锰盐的混合水溶液以苛性碱溶液如水溶液共沉淀，制造前驱体混合金属 氢氧化物 步骤，则将所得前驱体混合金属氢氧化物与锂源化合物道于烘炉中高温烧结。 本项生产技术包括下述若干个关键技术，在这些影响和决定或支配本项产品重要性能，品质的关键技术 中，本公司研发团队进行了重大技术创新，形成了有知识产权的技术。这些关键技术有 在水溶液中有高含量二价锰离子存在下的共沉淀技术。 我们知道，由单镍盐或单钴盐的水溶液中，以苛性钠水溶液共沉淀。生成球形氢氧化物沉淀是不难 的。但在大量离子与和离子并存下，又在碱性环境中，离子极易氧化生成沉 淀。为排除该反应的干扰，本项目发展了新共沉淀技术，制得了球形混合过渡金属氢氧化物前驱体。 高振实密度产物烧结技术 在制造型正极材料时，若按加拿大学者等的混合氢氧化物法，通常得到 形状无规的前驱体。由此同含锂化合物如道烧结，难以得到高振实密 度的最终产品。本项目发展项高振实密度产物烧结技术，可在较低的烧结温度下，即在低于下，制 得振实密度大于的产物。 特殊烧结助剂技术 当前商品锂离子电池正极材料电导率高，电导率在数量级，输出特性好。尖 晶石型正极材料的电导率也在水平，输出特性也较好。如欲获得高输出特性的 正极材料也必须提高其电导率。为此除了要控制次粒子即晶粒的大小与分布外，还 要控制其二次粒子即次粒子的聚集体的结构。本项生产技术使用了特殊烧结助剂，调节控制烧结时次 粒子的增长和二次粒子的结构，获得高输出特性的产品。这是本项目的又个创新点。 表面修饰技术 如所周知，的工作电压较低伏，是所有改性材料 中，工作电压最接近的材料。为使的工作电压平台更平坦，开展了粉体材料粒子表 面修饰研发工作。该表面修饰技术，借在产品粉体表面产生富种金属的表面层，提高了产品的工作电 压平台，及对电解液的稳定性。 三项目技术来源，合作情况及知识产权的归属情况 本项目所依托的技术，系本公司林云青研究员和王岩工程师等在年月后，立题自行研发获得的 技术。其小试工作于年月结束。扩试工作始于年月，结束于年月。本项目正极 活性材料，首次放电容量达，首次放电容量为，充放 电效率大于。其循环寿命也十分优良，经组装扣式电池试验，历次循环只下降。年月， 鉴于本项目正极活性材料优良的性能，已申报项国家专利。此外，我们已将年后，研究所获结果， 另撰写项专利，正申报中。本项目技术属自有技术，有知识产权。 本项目成果虽未经有关专家鉴定，鉴于国内尚未有同类产品问世，当属国内领先水平。 四项目国内外发展状况 三元正极材料早期开发状况 以第三金属元素掺杂改性复合氧化物正极材料的开发研究工作，自上世纪九十年代以来在国 外就早已轰轰烈烈地开展起来，公开了许多专利。而法国公司则充当了开辟先锋，于年首先推 出组成为的产品，并在年于我国物理与化学电源协会主办的北京会上发布应用 这种新正极材料制作大尺寸电池的消息及有关结果。 日本科学家则别开生面，与公司关系密切的大阪大学教授于年在 上首次发表了可用于锂离子电池的层状插锂材料，。年秋其生产能力达到月 产吨的规模。后来，世界规模最大的锂离子电池公司，日本三洋公司，对其性能进行了评估，并在 年北京会议上，发布了作正极的锂离子电池的性能。年初则有此种新正极材料和 混用制作大容量锂离子电池的消息报导。 几乎同时，加拿大学者系统地研究了组成为插锂材料的性能，据公司中国销售 代表处人员讲，其技术为公司所得。 国内有关第三金属元素掺杂改性的型正极材料的研发当始于年。因为此前第届全国 物理电源化学电源论文集上没有此类论文的记载。参加研发的科研单位有中国科学院物理研究所上海微 循环系统研究所有色金属总院等。参加研发的院校有天津南开大学武汉稳定性优良的正极材料，如上所述可以和 并用作手机电池笔记本电脑等便携袖珍电子机器的电源，而享有定市场。当然，也可用作高电压。 高容量手机的电池。但本项产品预期更有潜力的市场当在动力电池如电动汽车电动摩托车助力型电动 自行车应用方面。 国外电动汽车，尤其燃油和电池混合型电动车的开发比我国早走步，目前已有车在行驶， 预计到年可能升到万辆。 我国电动车开发，最早应数深圳雷天公司。继雷天之后有浙江万象公司，不但开发电动车也开发 助力型电动自行车及其电池。近来，深圳比亚迪公司继在北京展示其开发的电动车之后，又在深圳启动公 交用电车计划。为迎接北京奥运会，北京市也在大力研发公交用不排污电动车。所以，本项目产 品前景应用潜力很大。 但更实际更应注目的应用是助力型电动自行车。助力型电动自行车，骑行方便，无噪音和空气污染， 素为工薪阶层和老年人所喜爱。以前电动自行车主要以铅酸电池为动力，电池重达公斤，住高楼层居民 每日晚提上提下充电不甚方便。并且铅酸电池使用寿命短，充电速度也慢。锂离子电池型动力电池重只有 公斤，上下楼搬动方便，而且充电速度快，使用寿命也长。继广州五羊摩托车公司开发锂离子电池电 动自行车后，国内很多公司如南京双灯成都有机化学公司等单位都加入开发行列。最近，科学时报披露 见月日科学时报消息，青岛奥柯玛锂离子电池有限公司已开发成功，每台电动自行车售价元。 有关人士指出，我国是自行车大国，拥有近亿辆自行车。如其中为电动自行车所代替，将有 亿元的市场。是非常大的经济增长点。 而在此项应用中，正极材料的动力电池以其高的能量密度，高的安全可靠性，相对低的 成本和优良的循环性能，将会得到人们的喜爱，而其市场对本项电极材料的需求将是十分巨大的。 第四章建设规模与方案 建设规模 伴随着年后我国锂离子电池行业的迅猛发展，原材料国产化问题也被国人提到日程上来。最近几 年，已陆续兴建了二十余家钴酸锂厂，打破了锂离子电池正极材料钴酸锂市场上外国人独霸的局面，并取 得了越来越大的市场份额。其中，中信国安盟固利西安荣华湖南瑞翔北京当升，以及最近为宁波杉 杉控股的肇庆风华电源材料厂的产量最大。除中信国安盟固利月产量超过百吨外，湖南瑞翔月产量也在 吨以上。有信息说，连投产不久的深圳三元公司和深圳振华新光源公司也有月产吨的能力。调查了国内 钴酸锂厂的产能及其发展状况，我公司第期建设规模也须以吨月为宜，而远期目标将达到年产 吨的规模。 二建设方案 本项建设方案包括 建设吨月级混合氢氧化物生产线条 建设吨月级为，烧结生产线条 建设中间化验室座，可对最终产物和其中间体的松装密度振实密度粒度大小及分布元素含量 以及比容量和循环性能等进行分析和测定 建设研发用的中试生产线条 建设工厂生产管理系统和产品销售部 建立生产的必要支撑系统，如水电机修和后勤供应系统。 第五章工艺技术路线设备选型及主要技术经济指标 依托技术成果水平及来源 本项目所依托的技术，系中国科学院林云青研究员和本公司王岩工程师等在年月后，立题自 行研发获得的技术。其小试工作于年月结束扩试工作始于年月，结束于年月。 本项目正极活性材料首次充电容量达，首次放电容量在以上，充放电效 率大于。其循环寿命也十分优良，经组装扣式电池试验，历次循环只下降。年月，鉴 于本项目正极活性材料优良的性能，已申报国家专利。本项目技术属自有技术，有知识产权。经年来 的研发，本技术又有质的飞跃。 本项目成果虽未经有关专家鉴定，鉴于国内目前发展状况应居国内领先水平。 二技术路线 本项目所提正极活性材料两步生产工艺为 混合前体氢氧化物生产工艺 改性烧结生产工艺。 下面是两步生产工艺具体流程 混合前体氢氧化物生产工艺流程 配制配制 蒸馏水蒸馏水 碱液 共沉淀 盐液 过滤 分散洗涤 过滤 干燥 中间体球形氢氧化物 滤液 生产工艺流程 三设备选型 设备选型原则 球磨混合 次烧结 冷到室温 粉碎 二次烧结 冷到室温 粉碎 筛分 检测 干燥 包装 成品 在中试基础上，依据生产规模和生产工艺要求进行选择，设备生产能力应达到吨月。 宜选先进的设备，并考虑其制造成本，即选用性价比高的设备。 各生产车间选择的设备明细 混合氢氧化物生产车间设备明细 序号名称台数单价型号生产厂家备注 不锈钢反应釜万元立方米江苏雪浪带在位计 洗涤釜万元立方米江苏雪浪 不锈钢配制釜 立方米 立方米 江苏雪浪 江苏雪浪 配碱液两个 配盐液两个 不锈钢碱槽立方米江苏雪浪 不锈钢盐槽立方米江苏雪浪 碱液泵 盐液泵 增压泵碱式 增压泵盐式 流量计 流量计碱式 厢式压滤机立方米浙江建华 干燥机常州步干燥设备厂 脱氨釜立方