一种碳酸钴及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种碳酸钴及其制备方法和用途。所述制备方法包括以下步骤：将第一钴铝混合盐溶液与沉淀剂溶液并流加入底液中进行第一共沉淀反应，达到第一目标粒径后，将第一钴铝混合盐溶液替换为第二钴铝混合盐溶液，与沉淀剂溶液进行第二共沉淀反应，达到第二目标粒径后，将第二钴铝混合盐溶液替换为第三钴铝混合盐溶液，与沉淀剂溶液进行第三共沉淀反应，得到所述碳酸钴；其中，第一钴铝混合盐溶液、第二钴铝混合盐溶液和第三钴铝混合盐溶液中铝的质量浓度依次增加。本发明专利技术制备得到了核壳结构的由内至外铝掺杂量依次增加的掺铝碳酸钴，调控了碳酸钴形貌的阶梯分布，有效抑制了掺铝碳酸钴中Al的偏析现象，得到了性能优异的钴酸锂前驱体。的钴酸锂前驱体。的钴酸锂前驱体。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸钴及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种碳酸钴及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]随着电池行业的快速发展，Al是工业上常见的一种LCO改性的掺杂元素。经过大量的科研检测发现掺杂Al具有以下优势：1、Al在LCO的电化学窗口下没有电化学活性，因此是一种很稳定的掺杂元素，可以有效的提高材料的热稳定性和循环性能；2、Al
3+
(53.5pm)与Co
3+
(54.5pm)半径相似，因此很容易在不影响结构的情况下掺入晶胞内部；3、作为地壳中含量第三的元素，其储量丰富价格便宜；4、Al
‑
O键强度高于Co
‑
O键，LCO充放电过程中，材料的晶格尺寸变小，从而提高的电池的工作电压。
[0003]然而，常规单一形貌的掺铝碳酸钴，当Al掺杂到达一定值时，过高的掺铝量会导致LCO的电容量下降，得不偿失。
[0004]CN108649219公开了一种大粒径掺铝四氧化三钴的制备方法，采用的是半连续工艺，工作效率高，但是掺铝量相对较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸钴的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将第一钴铝混合盐溶液与沉淀剂溶液并流加入底液中进行第一共沉淀反应，达到第一目标粒径后，将第一钴铝混合盐溶液替换为第二钴铝混合盐溶液，与沉淀剂溶液进行第二共沉淀反应，达到第二目标粒径后，将第二钴铝混合盐溶液替换为第三钴铝混合盐溶液，与沉淀剂溶液进行第三共沉淀反应，得到所述碳酸钴；其中，第一钴铝混合盐溶液、第二钴铝混合盐溶液和第三钴铝混合盐溶液中铝的质量浓度依次增加。2.根据权利要求1所述的碳酸钴的制备方法，其特征在于，第一钴铝混合盐溶液中钴的质量浓度为80～110g/L；优选地，第一钴铝混合盐溶液中铝的质量浓度为2～5g/L；优选地，第一钴铝混合盐溶液与沉淀剂溶液的进料量之比为1:(2～4)；优选地，所述沉淀剂的质量浓度为210～260g/L；优选地，所述第一共沉淀反应过程中的pH值为7～9；优选地，所述第一共沉淀反应过程中的温度为35～70℃；优选地，所述第一共沉淀反应过程中的转速为100～300r/min；优选地，第一目标粒径为5～7μm。3.根据权利要求1或2所述的碳酸钴的制备方法，其特征在于，第二钴铝混合盐溶液中钴的质量浓度为80～110g/L；优选地，第二钴铝混合盐溶液中铝的质量浓度为5～9g/L；优选地，所述第二目标粒径为12～15μm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的碳酸钴的制备方法，其特征在于，第二共沉淀反应过程中，第二钴铝混合盐溶液的进料量和沉淀剂溶液的进料量以固定比例依次增加至目标进料量；优选地，所述依次增加的过程中，每4～10h增加一次进料量；优选地，所述依次增加过程中，每次增加的进料量为1～4L/h。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的碳酸钴的制备方法，其特征在于，第三钴铝混合盐溶液中钴的质量浓度为80～110g/L；优选地，第三钴铝混合盐溶液中铝的质量浓度为10～13g/L；优选地...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文泽，段小波，许开华，于杨，张坤，赵亚强，杨广杰，董石玉，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：