鈉離子電池用鎳銅錳正極材料前驅(qū)體編制說明_第1頁
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PAGE2鈉離子電池用鎳銅錳正極材料前驅(qū)體編制說明(討論稿)中偉新材料股份有限公司2025年04月PAGE8PAGE鈉離子電池用鎳銅錳正極材料前驅(qū)體團體標(biāo)準編制說明(征求意見稿)一、任務(wù)來源根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會《關(guān)于下達2024年第一批協(xié)會標(biāo)準制修訂計劃的通知》(中色協(xié)科字[2024]17號)的文件精神,團體標(biāo)準《鈉離子電池用鎳銅錳正極材料前驅(qū)體》制定項目獲得立項,由全國有色金屬標(biāo)準化技術(shù)委員會歸口,項目計劃編號2024-022-T/CNIA,項目周期為24個月,計劃完成年限為2025年。二、立項依據(jù)目前,鈉離子電池正極材料主要包括層狀過渡金屬氧化物、普魯士藍類化合物、聚陰離子類化合物三大類和隧道型氧化物、橄欖石結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)化合物、有機物等其他幾類材料。層狀過渡金屬氧化物(NaxMO2),其可逆比容量高達190mA·h/g,平均放電電壓一般為2.8~3.3V,制備方法簡單,是工程化開發(fā)的首選正極材料體系。鎳銅錳酸鈉三元正極材料作為擁有優(yōu)異的電化學(xué)循環(huán)性能和存儲穩(wěn)定性的層狀氧化物正極材料,其中鎳(Ni)提供較高的氧化還原活性,提升電池能量密度,銅(Cu)摻雜可抑制充放電過程中的相變,減少結(jié)構(gòu)坍塌,錳(Mn)資源豐富且價格低廉,降低材料綜合成本,在實際應(yīng)用中可通過調(diào)控鎳、銅、錳的比例,可優(yōu)化正極材料的層狀氧化物結(jié)構(gòu),平衡電池的電壓平臺(通常為3.0~3.5V),適配不同應(yīng)用場景的電壓需求,是目前鈉離子電池正極材料的熱點之一。據(jù)統(tǒng)計,正極材料占整個鈉電成本的26%,鎳銅錳前驅(qū)體主要用于合成鈉離子電池正極材料鎳銅錳酸鈉,是鈉電正極材料中關(guān)鍵原材料,鎳銅錳前驅(qū)體制備的正極材料具有較高的比容量和良好的循環(huán)穩(wěn)定性,適合應(yīng)用于大規(guī)模儲能系統(tǒng),并且鎳、銅、錳等元素資源豐富,且分布廣泛,相較于鋰離子電池正極材料(如鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰等),鎳銅錳前驅(qū)體的成本更低。經(jīng)查詢相關(guān)資料,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)尚無鎳銅錳前驅(qū)體相關(guān)的國家標(biāo)準或行業(yè)標(biāo)準,業(yè)內(nèi)無規(guī)范統(tǒng)一的鎳銅錳前驅(qū)體的指標(biāo)要求,這不僅會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不一,市場流通不便,更會影響到后續(xù)生產(chǎn)鈉離子電池的推廣應(yīng)用。鎳銅錳前驅(qū)體團體標(biāo)準的制定將推動行業(yè)技術(shù)進步和規(guī)范化發(fā)展,為鈉離子電池的規(guī)模化應(yīng)用提供技術(shù)支撐。因此,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展,標(biāo)準先行的引導(dǎo)下,急需制定鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品標(biāo)準,以規(guī)范統(tǒng)一鎳銅錳前驅(qū)體質(zhì)量指標(biāo)控制要求,從而為鈉電正極材料前驅(qū)體行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)提供選擇和標(biāo)準指導(dǎo),以便更好地促進鈉電行業(yè)發(fā)展,提升企業(yè)和社會經(jīng)濟效益。國家大力支持新能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新,并鼓勵企業(yè)參與團體標(biāo)準和行業(yè)標(biāo)準的制定。《關(guān)于促進團體標(biāo)準發(fā)展的意見》明確提出要發(fā)揮團體標(biāo)準在新興領(lǐng)域的重要作用。2021年10月工信部對《關(guān)于在我國大力發(fā)展鈉離子電池的提案》的答復(fù),將在“十四五”相關(guān)規(guī)劃等政策文件中加強布局,從促進前沿技術(shù)攻關(guān)、完善配套政策、開拓市場應(yīng)用等多方面著手,做好頂層設(shè)計,健全產(chǎn)業(yè)政策,統(tǒng)籌引導(dǎo)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。2022年4月能源局和科技部發(fā)布的《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》中“針對電網(wǎng)削峰填谷、集中式可再生能源并網(wǎng)等儲能應(yīng)用場景,開展大容量長時儲能器件與系統(tǒng)集成研究,研發(fā)鈉離子電池新一代高性能儲能技術(shù)”的要求。2022年6月發(fā)改委、能源局、財政部等九部委發(fā)布《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》中“加強前瞻性研究,加快可再生能源前沿性、顛覆性開發(fā)利用技術(shù)攻關(guān)。研發(fā)儲備鈉離子電池高能量密度儲能技術(shù)”的要求。2022年科技部發(fā)布的《“十四五”國家重點研發(fā)計劃“儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點專項2022年度項目申報指南》中將鈉離子電池技術(shù)列為研發(fā)任務(wù)的要求。2023年1月,工信部等六部門印發(fā)了《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》,明確提出要加快鈉離子電池技術(shù)突破和規(guī)模化應(yīng)用。政策層層加碼,推動未來鈉離子電池技術(shù)向前沿技術(shù)攻關(guān)、細分領(lǐng)域應(yīng)用、規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用等目標(biāo)發(fā)展。本文件的制定符合國家政策導(dǎo)向,符合目前國內(nèi)鎳銅錳前驅(qū)體的生產(chǎn)和用戶需求情況。本文件規(guī)定的內(nèi)容遵循充分滿足市場要求原則、指導(dǎo)生產(chǎn)的原則,可以提高鎳銅錳前驅(qū)體的生產(chǎn)技術(shù)水平,促進相關(guān)技術(shù)的進步,為國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo),滿足用戶的需求,以規(guī)范行業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準,促進鈉電正極材料前驅(qū)體行業(yè)的不斷發(fā)展。三、產(chǎn)品簡介3.1性質(zhì)鎳銅錳前驅(qū)體為黑色或土黃色粉末,不溶于水,能溶于酸。3.2用途鈉離子電池用鎳銅錳前驅(qū)體作為正極材料的關(guān)鍵原料,鎳銅錳前驅(qū)體主要可分為鎳銅錳氫氧化物、鎳銅錳氧化物,鎳銅錳碳酸鹽,可通過特定工藝加工后形成鈉離子電池正極活性物質(zhì)。由于前驅(qū)體固相燒結(jié)工藝相比較多種金屬氧化物固相燒結(jié)工藝具有容量高、批次穩(wěn)定性好、控制精準、元素分布均勻等優(yōu)點,成為產(chǎn)業(yè)化首選工藝路線。3.3生產(chǎn)工藝通常情況,鎳銅錳氫氧化物、碳酸鹽采用共沉淀法進行生產(chǎn)。通常采用鎳銅錳混合金屬硫酸鹽溶液與一定濃度的氫氧化鈉溶液/碳酸鹽溶液和絡(luò)合劑按一定流速持續(xù)加入反應(yīng)器中,在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下進行沉淀反應(yīng),生成鎳銅錳四元素復(fù)合氫氧化物沉淀。反應(yīng)過程中需要控制的工藝參數(shù)有:原料濃度、投料速度、PH值、溫度、攪拌轉(zhuǎn)速、固含量等。通過控制反應(yīng)工藝參數(shù)來控制產(chǎn)品的粒度及粒度分布、形貌、振實密度等指標(biāo)。反應(yīng)完成后將漿料進行固液分離,對產(chǎn)品進行洗滌除雜后干燥包裝。而鎳銅錳氧化物是由鎳銅錳氫氧化物和鎳銅錳碳酸鹽煅燒熱處理所制備。反應(yīng)過程中工藝參數(shù)有:煅燒溫度、煅燒時間、升溫速率、氣氛、投料速度等。通過控制反應(yīng)工藝參數(shù)來控制產(chǎn)品的比表面積、振實密度等指標(biāo),最后對產(chǎn)品進行過篩除鐵包裝。四、項目編制組單位簡況4.1主要參加單位情況本文件起草單位有:中偉新材料股份有限公司、湖南中偉新能源科技有限公司、格林美股份有限公司、華友新能源科技(衢州)有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司、萬華等。其中中偉新材料股份有限公司負責(zé)調(diào)研目前鈉電行業(yè)對鎳銅錳前驅(qū)體的各項指標(biāo)控制、生產(chǎn)和用戶需求情況,根據(jù)了解的實際情況編寫標(biāo)準文本和標(biāo)準編制說明,同時將標(biāo)準在行業(yè)內(nèi)廣泛征求意見,并對收集的意見進行匯總處理,綜合比較后形成科學(xué)統(tǒng)一的產(chǎn)品技術(shù)要求,帶領(lǐng)編制組完成標(biāo)準的編制工作。湖南中偉新能源科技有限公司、格林美股份有限公司、華友新能源科技(衢州)有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司等積極參與本標(biāo)準的調(diào)研工作,為本標(biāo)準的編制工作提供有力支撐。4.2主要工作成員所負責(zé)的工作情況本標(biāo)準主要起草人及工作職責(zé)見表1。表1主要起草人及工作職責(zé)起草人單位職位/職稱主要工作內(nèi)容...4.3文件編制過程中偉新材料股份有限公司在接到本文件修訂任務(wù)后,立即組織骨干人員成立了標(biāo)準編制組,制定了該產(chǎn)品的各項指標(biāo)調(diào)研表并初步確認范圍。主要工作過程經(jīng)歷以下階段:4.3.1立項階段全球新能源汽車高速發(fā)展和儲能需求持續(xù)擴增下,鋰離子電池的生產(chǎn)制造規(guī)模顯著增長。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2023年全球鋰資源量約為1.05億噸,鋰儲量為2800萬噸,全球鋰礦(按鋰金屬量計)約為18萬噸,結(jié)合LESC的預(yù)測數(shù)據(jù),未來鋰資源的供應(yīng)量將遠遠落后于新能源交通工具及電力基礎(chǔ)設(shè)施對鋰資源產(chǎn)生的需求,鋰資源短缺的現(xiàn)狀將在中長期時間段內(nèi)對未來全球碳中和目前的推進帶來不利影響。而作為核心原材料的鋰資源正因為供需錯配以及經(jīng)濟性問題成為影響行業(yè)發(fā)展的重要因素。相反,鈉資源儲量豐富,相比鋰電池其優(yōu)勢在于低溫性能、倍率性能及經(jīng)濟性更優(yōu),劣勢在于循環(huán)壽命及能量密度。當(dāng)前鈉離子電池應(yīng)用場景逐漸明確,有望在儲能、商用車以及部分乘用車領(lǐng)域成為鋰電池的有效補充。整體來看,層狀過渡金屬氧化物鈉電是當(dāng)前發(fā)展最快的鈉離子電池技術(shù),產(chǎn)業(yè)化道路較為清晰,入局企業(yè)較多;相較于其他鈉離子電池技術(shù)路線,層狀氧化物鈉電在能量密度、循環(huán)壽命、安全穩(wěn)定性等方面更具優(yōu)勢。由于正極材料的球形度、形貌、振實密度、主元素含量、雜質(zhì)元素含量等物化指標(biāo)主要繼承于前驅(qū)體,并且前驅(qū)體也是決定其電化學(xué)性能的主要因素,因此鎳銅錳前驅(qū)體是保證高性能鎳銅鐵錳酸鈉正極材料的關(guān)鍵。根據(jù)市場實際需求,2022年12月,中偉新材料股份有限公司向全國有色金屬標(biāo)準化技術(shù)委員會(SAC/TC243/SC4)提交團體標(biāo)準《鈉離子電池用鎳銅錳正極材料前驅(qū)體》項目建議書。2024年4月8日,中國有色金屬工業(yè)協(xié)會關(guān)于下達《2024年第一批協(xié)會標(biāo)準制修訂計劃的通知》(中色協(xié)科字[2024]17號)的文件,團體標(biāo)準《鈉離子電池用鎳銅錳正極材料前驅(qū)體》成功立項。4.3.2調(diào)研和起草階段2024年4月8日,中色協(xié)科字[2024]17號明確了由中偉新材料股份有限公司落實《鈉離子電池用鎳銅錳正極材料前驅(qū)體》編制工作,全國有色標(biāo)準化技術(shù)委員會組織任務(wù)落實會議。格林美股份有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司、華友新能源科技(衢州)有限公司、蘭州金川新材料科技股份有限公司、金馳能源材料有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司等10余家單位的專家代表參與并成立了行業(yè)標(biāo)準編制組,對目標(biāo)任務(wù)進行了分解,明確成員的任務(wù)要求,制定工作計劃和進度安排。標(biāo)準編制組工作成員通過各種渠道收集國內(nèi)外鋰電行業(yè)對鎳銅錳前驅(qū)體的需求和使用情況,查閱了大量的國內(nèi)外相關(guān)文獻資料,同時結(jié)合目前國內(nèi)外鎳銅錳前驅(qū)體的生產(chǎn)和用戶需求情況,收集了國內(nèi)生產(chǎn)廠家多年研發(fā)、生產(chǎn)、試驗過程中積累的有關(guān)技術(shù)資料以及國內(nèi)外標(biāo)準文件,整理了電池材料應(yīng)用行業(yè)對鎳銅錳前驅(qū)體的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)的需求情況。對國內(nèi)外標(biāo)準、國內(nèi)外客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量要求及國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)狀進行了分析,遵照鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的性質(zhì)、特點及用途,廣泛吸收了工藝、生產(chǎn)、試驗、檢驗等有關(guān)方面技術(shù)專家的意見。于2025年2月形成了標(biāo)準的討論稿草案和編制說明。2025年4月17日,全國有色金屬標(biāo)準化技術(shù)委員會在昆明組織召開了標(biāo)準工作會議,對該項目的工作組討論稿進行了討論。來自全國有色標(biāo)準化技術(shù)委員會、格林美股份有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司、華友新能源科技(衢州)有限公司、蘭州金川新材料科技股份有限公司、金馳能源材料有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司等10余家單位的專家代表參加了會議。與會代表對本標(biāo)準討論稿進行了認真、細致的討論,提出了修改意見和建議,編制組完善形成標(biāo)準預(yù)審稿(征求意見稿I)。4.3.3征求意見階段2025年x月X日,全國有色金屬標(biāo)準化技術(shù)委員會組織召開有色金屬標(biāo)準工作會議,對本標(biāo)準進行了討論。會議中各單位代表就標(biāo)準討論稿和編制說明進行討論。同時,全國有色金屬標(biāo)準化技術(shù)委員會通過工作群、郵件向委員單位征求意見,并將征求意見資料在網(wǎng)站上發(fā)布,向社會公開征求意見。征求意見的單位包括主要生產(chǎn)、經(jīng)銷、使用、科研、檢驗等單位及大專院校,征求意見單位廣泛且具有代表性,征求意見時間大于2個月。4.3.4審查階段……4.3.5報批階段……五、文件編制原則5.1編制原則(1)確立團體標(biāo)準《鈉離子電池用鎳銅錳正極材料前驅(qū)體》修訂應(yīng)遵守的基本原則:a.標(biāo)準編寫格式按GB/T1.1-2020標(biāo)準要求編寫;b.具有合理性和可操作性;c.團體標(biāo)準《鈉離子電池用鎳銅錳正極材料前驅(qū)體》的修訂充分考慮了國內(nèi)生產(chǎn)商的工藝技術(shù)狀況、關(guān)注客戶的需求意見和建議;d.有利于促進公平競爭和保護供需雙方的合法權(quán)益。(2)對國內(nèi)生產(chǎn)商、客戶進行調(diào)研取樣、收集資料;(3)確定產(chǎn)品主要技術(shù)內(nèi)容;(4)確定建立仲裁分析方法;(5)對樣品進行分析測試;(6)編寫征求意見稿,征求用戶意見。5.2本標(biāo)準在編制時主要遵守四大原則(1)積極采用國際標(biāo)準和國外先進標(biāo)準;(2)有利于促進技術(shù)進步,提高產(chǎn)品質(zhì)量;(3)有利于合理利用資源;(4)符合用戶要求,保護消費者利益,促進對外貿(mào)易。5.3主要內(nèi)容及其確定依據(jù)針對鎳銅錳前驅(qū)體的實際質(zhì)量水平制定本標(biāo)準。本標(biāo)準以各鎳銅錳前驅(qū)體用戶產(chǎn)品質(zhì)量需求為基礎(chǔ),確定各項技術(shù)指標(biāo)。5.3.1范圍本文件規(guī)定了鎳銅錳前驅(qū)體的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸、貯存、隨行文件及訂貨單內(nèi)容。本文件適用于鎳銅錳前驅(qū)體。5.3.2產(chǎn)品分類鎳銅錳前驅(qū)體分為鎳銅錳氫氧化物、鎳銅錳氧化物、鎳銅錳碳酸鹽三類。5.3.3主要技術(shù)指標(biāo)及確定依據(jù)5.3.3.1化學(xué)成分本標(biāo)準的設(shè)定充分考慮到國內(nèi)先進標(biāo)準、參考了YS/T1125-2023《鎳鈷鋁酸鋰》、GB/T26029-2023《鎳鈷錳三元素復(fù)合氧化物》、GB/T26300-2020《鎳鈷錳三元素復(fù)合氫氧化物》等同類國家標(biāo)準及行業(yè)標(biāo)準中的相關(guān)內(nèi)容。本標(biāo)準鎳銅錳前驅(qū)體各項技術(shù)指標(biāo)還結(jié)合了材料理論分子式和國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀。本標(biāo)準由以下企業(yè)參與調(diào)研工作:格林美股份有限公司、華友新能源科技(衢州)有限公司、天津國安盟固利、巴斯夫杉杉等,其指標(biāo)數(shù)據(jù)具有一定的行業(yè)代表性。我們依據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)列出了國內(nèi)主要鎳銅錳前驅(qū)體生產(chǎn)廠商產(chǎn)品指標(biāo)結(jié)果表3所示,單位名稱由字母表示,征求意見過程持續(xù)調(diào)研。本文件根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)對指標(biāo)參數(shù)進行了設(shè)定結(jié)果如表2所示。可以看出,本標(biāo)準的指標(biāo)設(shè)定能夠完全滿足鎳銅錳前驅(qū)體對指標(biāo)和檢驗的要求,具有較強的實用性。表2鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的化學(xué)成分化學(xué)成分含量/%鎳銅錳碳酸鹽鎳銅錳氫氧化物鎳銅錳氧化物主元素含量雜質(zhì)含量表3鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的化學(xué)成分調(diào)研數(shù)據(jù)鎳銅錳氫氧化物鎳銅錳碳酸鹽鎳銅錳氧化物類別項目公司A公司B公司A公司B公司A公司B公司F化學(xué)指標(biāo)主元素含量雜質(zhì)元素含量///本標(biāo)準根據(jù)調(diào)研市場現(xiàn)有的鎳銅錳前驅(qū)體,規(guī)定了主元素、雜質(zhì)元素含量范圍,其中鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的化學(xué)成分應(yīng)符合表2的規(guī)定。【條文說明】根據(jù)調(diào)研結(jié)果如表3顯示,鎳銅錳前驅(qū)體中鎳銅錳氫氧化物主元素合量是質(zhì)量分數(shù)之和,應(yīng)滿足%、鎳銅錳氧化物應(yīng)滿足%、鎳銅錳碳酸鹽應(yīng)滿足%,根據(jù)需方對產(chǎn)品各元素比例的具體要求,質(zhì)量百分數(shù)值公差應(yīng)不大于±1。需方有特殊要求時,由供需雙方協(xié)商確定。鎳、銅、錳三類主元素含量中,鎳銅錳前驅(qū)體調(diào)研數(shù)據(jù)3家單位鎳、銅、錳摩爾百分含量相近根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)將鎳銅錳前驅(qū)體各主元素含量范圍規(guī)定為如上表2所示。根據(jù)各調(diào)研單位產(chǎn)品雜質(zhì)元素要求,同時考慮使用企業(yè)要求,本標(biāo)準暫規(guī)定Cd、Cr、Pb、Si、S為雜質(zhì)元素,各元素范圍規(guī)定為如上表2所示。由于鎳銅錳前驅(qū)體的主要應(yīng)用場景為制備層狀氧化物鎳銅錳酸鈉正極材料,因此本次建議當(dāng)雜質(zhì)元素作為摻雜和包覆元素時,其含量由供需雙方協(xié)商確定。5.3.3.2水分含量表4鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的水分含量鎳銅錳氫氧化物鎳銅錳碳酸鹽鎳銅錳氧化物公司A公司B公司A公司B公司A公司B公司F鎳銅錳鎳銅錳碳酸鹽前驅(qū)體產(chǎn)品中的水分含量應(yīng)不大于2.0%、鎳銅錳氫氧化物、氧化物應(yīng)不大于0.8%。5.3.3.3振實密度表5鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的振實密度鎳銅錳氫氧化物鎳銅錳碳酸鹽鎳銅錳氧化物公司A公司B公司A公司B公司A公司B公司F鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的振實密度應(yīng)不小于1.0g/cm3。【條文說明】振實密度是衡量活性材料的一個重要指標(biāo),前驅(qū)體的振實密度決定了正極材料的振實密度,如果振實密度太低,單位體積的活性物質(zhì)質(zhì)量偏少,使得體積容量偏低。表5為行業(yè)內(nèi)鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的研究、生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對振實密度的要求,根據(jù)其下限平均值,本標(biāo)準設(shè)定鎳銅錳前驅(qū)體的振實密度應(yīng)不小于1.0g/cm3。5.3.3.4松裝密度表6鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的松裝密度鎳銅錳氫氧化物鎳銅錳碳酸鹽鎳銅錳氧化物公司A公司B公司A公司B公司A公司B公司F鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的松裝密度應(yīng)不小于0.5g/cm3。【條文說明】松裝密度是衡量活性材料的一個重要指標(biāo),是影響電池正極材料的重要物理參數(shù),高性能正極電池材料,需要選用合適松裝密度。表6為行業(yè)內(nèi)鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的研究、生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對松裝密度的要求,根據(jù)其下限平均值,本標(biāo)準設(shè)定鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的松裝密度應(yīng)不小于0.5g/cm3。5.3.3.5粒度分布表7鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的粒度分布鎳銅錳氫氧化物鎳銅錳碳酸鹽鎳銅錳氧化物公司A公司B公司A公司B公司A公司B公司F1.06.01.06.01.06.03.015.03.015.03.015.08.025.08.025.08.025.0鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的粒度分布要求呈正態(tài)分布,D10應(yīng)為1.0~6.0μm;D50:3.0~15.0μm;D90≤25.0μm。【條文說明】從大量的制漿經(jīng)驗以及行業(yè)交流反饋來看,粒度分布幾乎決定了材料的加工性能。行業(yè)內(nèi)常用的粒度指標(biāo)為D50和D90,分別表示粒度的中位數(shù)和大顆粒。結(jié)合表7行業(yè)內(nèi)鎳銅錳前驅(qū)體的研究、生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對粒度分布要求,調(diào)研單位產(chǎn)品的D10:1.0~6.0μm;D50:3.0~15.0μm;D90≤25.0μm,本標(biāo)準設(shè)定鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品粒度分布要求呈正態(tài)分布為,D10:1.0~6.0μm;D50:3.0~15.0μm;D90≤25.0μm。5.3.3.6比表面積表8鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的比表面積鎳銅錳氫氧化物鎳銅錳碳酸鹽鎳銅錳氧化物公司A公司B公司A公司B公司A公司B公司F10~50鎳銅錳碳酸鹽產(chǎn)品的比表面積應(yīng)為60~200m2/g;鎳銅錳氫氧化物產(chǎn)品的比表面積應(yīng)為10~50m2/g;鎳銅錳氧化物產(chǎn)品的比表面積應(yīng)為

20~80

m2

/g。【條文說明】材料比表面積大時,電池的倍率特性較好,但通常更易與電解液發(fā)生反應(yīng),使得循環(huán)和存儲變差。材料比表面積與顆粒大小及分布、表面孔隙度、表面包覆物等密切相關(guān)。根據(jù)生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對比表面積的要求,結(jié)合表8行業(yè)內(nèi)鎳銅錳前驅(qū)體的研究、生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對比表面積的要求及行業(yè)發(fā)展趨勢,將本標(biāo)準文件中鎳銅錳碳酸鹽產(chǎn)品的比表面積定為

60~200

m2

/g;鎳銅錳氫氧化物產(chǎn)品的比表面積為

10~50

m2

/g;鎳銅錳氧化物產(chǎn)品的比表面積為

20~80

m2

/g。5.3.3.7微觀形貌產(chǎn)品的微觀形貌應(yīng)為球形或類球形。5.3.3.8外觀質(zhì)量產(chǎn)品的外觀為粉末、顏色均一、無結(jié)塊、無夾雜物。表9鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的鎳銅錳氫氧化物鎳銅錳碳酸鹽鎳銅錳氧化物公司A公司B公司A公司B公司A公司B公司F【條文說明】隨著主含量的配比不同,顏色存在輕微差異。行業(yè)內(nèi)各家企業(yè)的外觀質(zhì)量調(diào)研數(shù)據(jù)如表9所示,目前大部分企業(yè)鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的顏色為黑色。根據(jù)合成工藝的不同,顏色也存在差異,考慮外觀顏色不屬于影響其性能的重要指標(biāo),故在此要求產(chǎn)品的外觀為粉末、顏色均一,無結(jié)塊,無夾雜物。5.3.4試驗方法的確定5.3.4.1化學(xué)成分鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的主元素化學(xué)成分含量測定按《鎳銅鐵錳前驅(qū)體化學(xué)分析方法第1部分:鎳、鐵、銅、錳和鋅含量的測定EDTA滴定法》的規(guī)定進行;鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品的雜質(zhì)元素化學(xué)成分含量測定按《鎳銅鐵錳前驅(qū)體化學(xué)分析方法第2部分:ICP測定雜質(zhì)》的規(guī)定進行。5.3.4.2水分含量鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品水分含量的測定參照GB/T6284的規(guī)定進行或由供需雙方協(xié)商確定。【條文說明】干燥減量法對設(shè)備要求較低,但是誤差較大,水分含量較高的樣品宜采用此方法。卡爾?費休法比干燥減量法精度更高、誤差小,更適用水分含量較低的樣品中水分含量的測定。本文件中規(guī)定水分含量應(yīng)不大于0.8%,所以應(yīng)選用干燥減量法或由供需雙方協(xié)商確定。5.3.4.3振實密度鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品振實密度的測定按GB/T5162的規(guī)定進行。5.3.4.4松裝密度鎳銅錳前驅(qū)體產(chǎn)品松裝密度的測定按GB/T1479.1的規(guī)定進行。5.3.4.5粒度分布產(chǎn)品粒度分布的測定按GB/T19077的規(guī)定進行。5.3.4.6比表面積產(chǎn)品比表面積的測定按GB/T19587的規(guī)定進行。【條文說明】鋰離子正極材料產(chǎn)品標(biāo)準中的物理性能大都以通用方法進行測試,包括GB/T5162-2021《金屬粉末振實密度的測定》、GB/T19077《粒度分析激光衍射法》、GB/T19587《氣體吸附BET法測定固態(tài)物質(zhì)比表面積》等,本標(biāo)準參考鋰離子電池正極

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