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我开发高镍三元锂电前驱体材料

更新时间:2019-10-08 11:42

  

实现短流程、低成本、绿色化制备

  中化新网讯 9月12日,由中国科学院过程工程研究所等完成的“红土镍矿制备镍基新材料技术及工程示范”项目通过了由中科院科技促进发展局在北京组织的项目总体验收。验收专家表示,该项目的运行将实现我国高镍三元锂电前驱体材料的短流程、低成本、绿色化制备。

  验收专家组由清华大学教授徐盛明、北京科技大学教授冯强、北京有色金属研究总院高级工程师宋永胜、中国化工资产管理有限公司副总经理张皓等8位专家组成。他们认为,该项目采用三元前驱体制备的三元材料性能良好,其0.2C放电容量达到190mAh/g;制备了纯度分别达到99.99%的金属镍和99.98%的金属钴;金属镍用于制备母合金,纯净化冶炼后氧、氮、硫含量分别控制在9ppm、5ppm和小于5ppm;单晶合金在980℃/248MPa条件下的持久寿命超过45小时。

  该项目属于中国科学院科技服务网络计划(STS计划)重点支持的项目。项目承担单位为中科院过程所,参加单位有中科院兰州化学物理研究所、中科院沈阳金属研究所、杭州中昊科技有限公司和河北中科同创道格赛尔新材料科技有限公司。

  自2018年5月开始,中科院过程所与衡水市高新区合作,先后完成了镍基新材料项目的立项、土建和工艺设计等各项工作。该项目于2019年4月投料试车并打通工艺流程,实现连续稳定运行,生产的金属镍板、金属钴板、三元材料、单晶高温合金等已得到国家权威检测机构认证达到相关国家标准,并于8月30日通过了中国科学院科技促进发展局在河北衡水组织的项目现场检查。该项目用时26天打通了工艺流程,反应温度由120℃优化至105℃,镍回收率从65%提高到91%,钴回收率最终达到85%,并保持全流程连续稳定运行两个月以上。

  据项目负责人、中科院过程所研究员曲景奎介绍,该项目以镍基矿物为原料,经常压浸出工艺,将得到的镍钴锰溶液制备成NCM三元锂电池正极前驱体材料和高纯镍、硫酸镍、硫酸钴、金属钴、氢氧化镍等产品。项目采用的湿法冶金工艺相较于传统火法工艺具有投资少、成本低、流程短和过程清洁等优点,且无“三废”排放,新工艺较传统工艺成本降低20%。

  “中试运行成功后,我们将启动年处理50万吨红土镍矿制备镍基新材料项目的融资、可研编制和工艺设计、环评、安评等项工作,预计2022年建成产业化生产线,实现产值近16亿元,利税5亿元。”曲景奎说。

  据介绍,镍作为我国重要的战略资源,近年来需求量不断提高,价格也持续走高。但是目前我国镍需求的近一半需要依靠进口;随着新能源汽车产业的快速发展,未来镍、钴等制备动力电池的必要原材料需求量将保持持续快速增长。


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