一种铝镍共掺碳酸钴前驱体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种铝镍共掺碳酸钴前驱体及其制备方法与应用，属于锂离子电池技术领域。本发明专利技术先使用钴盐溶液、铝盐溶液和高浓度碳酸氢铵溶液制备得到Al掺杂均匀性好的球形碳酸钴晶种，再加入钴盐溶液、镍盐溶液、铝盐溶液和低浓度碳酸氢铵溶液，制备得到片状的铝镍共掺碳酸钴前驱体。该制备方法不仅减少了单纯提高Al含量增加带来的低容风险，而且减少了合成过程中后期产核的风险，提高产品的收率，还提高了铝镍共掺碳酸钴前驱体中铝镍元素分布均匀性。均匀性。均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种铝镍共掺碳酸钴前驱体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种铝镍共掺碳酸钴前驱体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]钴酸锂正极材料能量密度高，主要应用在3C领域，伴随着5G手机的普及，对锂离子电池的容量的要求不断提高。研究表明，提高充电截止电压，能有效提高电池容量。例如，将电压从4.45V提高至4.48V，相应LCO电池的能量密度能提高约3.5％。但是，提高电压会造成材料的晶体结构坍塌，导致容量衰减很快。
[0003]元素掺杂能有效解决材料晶体结构的稳定性问题，例如通过Al、Mg、Ni、Mn等元素掺杂能有效改善钴酸锂在高电压下的循环性能。钴酸锂正极材料主要由四氧化三钴和碳酸锂混料烧结而成，其中四氧化三钴在市场上主要由碳酸钴热分解而成，从碳酸钴前驱体到预氧化后的四氧化三钴再到钴酸锂正极材料，某些理化性能具有一定的继承性，碳酸钴的好坏很大程度上会影响到钴酸锂正极材料的电化学性能。
[0004]市场上对于高电压碳酸钴前驱体的要求目前主要在：提高Al掺杂量以及改善Al均匀性；采用液相沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝镍共掺碳酸钴前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：配制溶液：分别配制钴盐溶液、镍盐溶液、铝盐溶液、高浓度碳酸氢铵溶液、低浓度碳酸氢铵溶液，碳酸氢铵底液；其中，钴盐溶液中钴离子的浓度为100
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130g/L，镍盐溶液中镍离子的浓度为1
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10g/L，铝盐溶液中铝离子的浓度为5
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15g/L，高浓度碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵的浓度为220
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240g/L，低浓度碳酸氢铵溶液中碳酸氢铵的浓度为120
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180g/L，碳酸氢铵底液中碳酸氢铵的浓度为40
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120g/L；制备碳酸钴晶种：向反应釜中加入碳酸氢铵底液，然后在加热搅拌条件下，并流加入钴盐溶液、铝盐溶液和高浓度碳酸氢铵溶液，反应生成碳酸钴晶种；制备铝镍共掺碳酸钴前驱体：在加热搅拌的状态下，继续向反应釜中的碳酸钴晶种，并流加入钴盐溶液、镍盐溶液、铝盐溶液和低浓度碳酸氢铵溶液；反应所得物料进行过滤，所得滤质进行洗涤、干燥、粉碎，得到铝镍共掺碳酸钴前驱体。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝盐溶液中含有络合剂，络合剂和铝的摩尔比为络合剂：铝＝(0.5
‑
1):10；优选地，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸铵、柠檬酸、酒石酸、磺基水杨酸中的至少一种。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备碳酸钴晶种，加热的温度为38
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45℃。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备碳酸钴晶种，底液的pH为8
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘更好，李长东，阮丁山，辛勇诚，卢星华，周思源，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：