一种锆掺杂四氧化三钴及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种锆掺杂四氧化三钴的制备方法，包括将锆的氧化物的悬浮液与钴盐溶液混合，得到混合溶液；将混合溶液与含碳酸离子的沉淀剂溶液以并流的方式加入反应装置中进行共沉淀反应，得到包裹锆的氧化物的碳酸钴；将包裹锆的氧化物的碳酸钴进行煅烧，得到四氧化三钴。本发明专利技术还公开了一种锆掺杂四氧化三钴及其应用。与现有技术相比，本发明专利技术的制备方法解决了目前在进行锆掺杂的四氧化三钴的制备过程中，锆分布不均匀，局部锆含量偏高的问题，且操作简单，产生的上清液中的钴离子含量较少；本发明专利技术的锆掺杂四氧化三钴，作为钴酸锂的主要原材料，能够提高钴酸锂的倍率性能以及在高电压充放电时的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种锆掺杂四氧化三钴及其制备方法和应用
本专利技术属于锂离子电池正极材料
，具体涉及一种锆掺杂四氧化三钴及其制备方法和应用。
技术介绍
四氧化三钴是钴酸锂的主要原材料，主要应用于3C电子产品领域。在当前使用中钻酸锂存在的问题主要是理论电压至少为4.2V，理论比容量为260hA/kg，但目前实际的平均电压只有3.6V，最高也未达到4.0V，且实际容量随循环次数增加而下降。为了在更小的空间释放出更高的能量，钴酸锂正朝着4.5V高电压的方向发展，这是因为高电压下能将更多的锂离子从晶体结构中脱出来，但是传统的钴酸锂正极材料LiCoO2属六方晶系，具有R-3m空间群，其二维层状结构属于α-NaFeO2型。在较高的电压充电过程中，锂离子由有序向无序转变，紧接着发生晶胞由六方相到单斜相的转变。单斜相的产生，导致电池容量急剧衰减。目前通常通过掺杂的方式提高钴酸锂材料在高电压充放电时的结构稳定性，常用的掺杂元素有过度金属元素。其中掺入少量的过度金属元素，例如掺杂锆，虽然能够使得钴酸锂表面更为光滑规整，氧化锆掺杂降低了钴酸锂在充放电过程中的极化，使材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锆掺杂四氧化三钴的制备方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现：/n步骤1、将锆的氧化物的悬浮液与钴盐溶液混合，得到混合溶液；/n步骤2、将所述步骤1得到的混合溶液与含碳酸离子的沉淀剂溶液以并流的方式加入到反应装置中进行共沉淀反应，得到包裹锆的氧化物的碳酸钴；/n步骤3、将所述步骤2得到的包裹锆的氧化物的碳酸钴进行煅烧，得到锆掺杂四氧化三钴。/n

【技术特征摘要】
1.一种锆掺杂四氧化三钴的制备方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现：
步骤1、将锆的氧化物的悬浮液与钴盐溶液混合，得到混合溶液；
步骤2、将所述步骤1得到的混合溶液与含碳酸离子的沉淀剂溶液以并流的方式加入到反应装置中进行共沉淀反应，得到包裹锆的氧化物的碳酸钴；
步骤3、将所述步骤2得到的包裹锆的氧化物的碳酸钴进行煅烧，得到锆掺杂四氧化三钴。


2.如权利要求1所述的锆掺杂四氧化三钴的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述混合溶液中的锆的氧化物与钴离子的质量比为(0.2～5):100；所述混合溶液的pH值为0.5～1.5。


3.如权利要求1所述的锆掺杂四氧化三钴的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述锆的氧化物为纳米二氧化锆；所述钴盐溶液中钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的一种或几种。


4.如权利要求1、2或3所述的锆掺杂四氧化三钴的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述锆的氧化物的悬浮液中锆的氧化物的浓度为0.01～0.05mol/L，所述钴盐溶液中钴离子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，李晨威，郭苗苗，李森，
申请(专利权)人：格林美股份有限公司，荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44