一种掺杂型四氧化三钴及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种掺杂型四氧化三钴，其形貌为单晶颗粒或类单晶团聚体，一次晶粒尺寸为200‑500nm，311晶面半峰宽为0.2‑0.6。制备方法包括：调节反应釜底液的pH＝7.1±0.05；将含钴和掺杂元素的混合盐溶液、碳酸氢铵溶液加入反应釜中进行反应，控制反应体系的pH为7.1±0.05；将反应釜满液位溢流出来的浆料进行静置澄清，去掉上清液，控制浆料的固含量，并将浆料重新返回到反应釜中进行反应，直至反应达到目标粒度后停止进料；得到的物料洗涤，烘干，过筛，煅烧，得到掺杂型四氧化三钴。本发明专利技术的掺杂型四氧化三钴为单晶或类单晶团聚体形貌，压实密度明显更高，为合成高能量密度的钴酸锂正极材料提供了保证。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂型四氧化三钴及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池材料领域，尤其涉及一种掺杂型四氧化三钴及其制备方法。
技术介绍
随着数码领域产品的迭代升级以及各种高端航模、无人机等新兴电子产品的快速发展，对锂电池的轻量化以及电池容量要求越来越高。钴酸锂正极材料在数码领域具有重要的应用方向，随着电子产品对锂电池的性能要求越来越严格，钴酸锂正极材料的更新迭代显得尤为重要。钴酸锂正极材料的性能很大程度上取决于前驱体的性能，目前为制备高能量密度正极材料，一方面通过掺杂技术提升正极材料的电压平台，另一方面通过大小颗粒搭配技术提升正极材料的压实密度。钴酸锂正极材料主要是由四氧化三钴和碳酸锂在一定的温度下煅烧制备得到，随着掺杂技术和颗粒搭配技术的研究深入，钴酸锂正极材料的技术改性，逐渐由烧结改性研究转向为四氧化三钴前驱体合成工艺和性能研究，因此深化四氧化三钴研究对钴酸锂性能的改进具有重要的意义。四氧化三钴的制备方法有喷雾热解法、液相沉淀-热分解法等，液相沉淀-热分解法制备的四氧化三钴主要是采用间歇工艺先合成碳酸钴，然后再经过热分解制备多孔隙的四氧化三钴，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂型四氧化三钴，其特征在于，所述掺杂型四氧化三钴的形貌为单晶颗粒或者为类单晶团聚体，所述掺杂型四氧化三钴的一次晶粒尺寸为200-500nm，311晶面半峰宽为0.2-0.6。/n

【技术特征摘要】
1.一种掺杂型四氧化三钴，其特征在于，所述掺杂型四氧化三钴的形貌为单晶颗粒或者为类单晶团聚体，所述掺杂型四氧化三钴的一次晶粒尺寸为200-500nm，311晶面半峰宽为0.2-0.6。


2.如权利要求1所述的掺杂型四氧化三钴，其特征在于，所述掺杂型四氧化三钴的粒度为D10≥1μm，D50＝2-6μm，D90≤10μm，粒度分布(D90-D10)/D50≤1.1。


3.如权利要求1所述的掺杂型四氧化三钴，其特征在于，所述掺杂型四氧化三钴的比表面积BET满足关系式0.5≤(BET-2.5)/(TD-1.5)≤1，其中，振实密度TD≥1.5g/cm3，松装密度≥1.1g/cm3。


4.如权利要求1-3中任一项所述的掺杂型四氧化三钴，其特征在于，所述掺杂型四氧化三钴的分子式为CoxAlyMzO4，其中，M选自Mg、Ti、Zr、Nb、La、Y、Ni或Mn中的至少一种，2≤x≤3，0＜y≤0.5，0≤z≤0.5，8x+9y+6z＝24。


5.一种如权利要求1-4中任一项所述的掺杂型四氧化三钴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照化学计量比配制可溶性混合盐溶液，所述可溶性混合盐溶液是指可溶性钴盐和可溶性含掺杂元素盐的混合溶液；
配制碳酸氢铵溶液；
(2)向反应釜中加入纯水作为底液，调节底液的pH＝7.1±0.05；
(3)采用并流加液方式，将可溶性混合盐溶液、碳酸氢铵溶液同时加入反应釜...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡进，陈九华，杨志，
申请(专利权)人：湖南杉杉能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43