一种铝镁锆共掺杂的四氧化三钴及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种铝镁锆共掺杂的四氧化三钴及其制备方法和应用。所述制备方法包括：(1)将钴铝镁锆的混合盐溶液和沉淀剂溶液并流加入，进行共沉淀反应，共沉淀反应过程中，每隔目标时间段取样一次进行XRD测试，直至达到目标粒径后停止反应，得到铝镁锆共掺杂的羟基氧化钴；(2)将步骤(1)所述羟基氧化钴进行烧结，得到所述铝镁锆共掺杂的四氧化三钴；所述钴铝镁锆的混合盐溶液中包括络合剂溶液。本发明专利技术进行了铝镁锆三元素掺杂，并对掺杂元素合成过程中的物相状态进行表征，稳定了多元掺杂的湿法合成工艺，实现原子级别精准控制，综合Al、Mg和Zr的优势，协同作用，从而得到了高容量以及高倍率性能的钴酸锂正极材料。倍率性能的钴酸锂正极材料。倍率性能的钴酸锂正极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种铝镁锆共掺杂的四氧化三钴及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种铝镁锆共掺杂的四氧化三钴及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钴酸锂因其压实密度高和循环稳定性好，作为锂离子电池正极材料被广泛应用在3C消费市场。随着对钴酸锂的深入研究，大部分商用钴酸锂材料的充电电压均可达4.45V或更高电压，其比容量达到180mAh/g。然而，随着3C数码产品快速为了提高钴酸锂材料的电性能，可以通过对其前驱体四氧化三钴本体掺杂的方式提升钴酸锂在充放电过程结构的稳定性，释放更多的锂离子，从而提高钴酸锂的截止电压以提高锂离子电池的比容量。目前市场上常用的四氧化三钴体相掺杂元素是铝，通过铝原子的“支柱”作用提高钴酸锂材料在高电压下的稳定性。如CN112993243A公开了一种高密度铝掺杂氧化钴的制备方法，该方法包括如下步骤：1)将钴盐溶液、碱液以及氧化剂加入反应釜中进行反应，当D50达到2.0～2.5μm后，向反应体系中加入铝钴溶液进行反应，当D50达到3.5～4.0μm后，停止加入铝钴溶液且保持其他条件不变继续反应直至D5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝镁锆共掺杂的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将钴铝镁锆的混合盐溶液和沉淀剂溶液并流加入，进行共沉淀反应，共沉淀反应过程中，每隔目标时间段取样一次进行XRD测试，直至达到目标粒径后停止反应，得到铝镁锆共掺杂的羟基氧化钴；(2)将步骤(1)所述羟基氧化钴进行烧结，得到所述铝镁锆共掺杂的四氧化三钴；其中，所述钴铝镁锆的混合盐溶液中包括络合剂溶液。2.根据权利要求1所述的铝镁锆共掺杂的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钴铝镁锆的混合盐溶液中的钴离子的质量浓度为125～135g/L；优选地，步骤(1)所述钴铝镁锆的混合盐溶液中的铝离子的质量浓度为1.4～1.6g/L；优选地，步骤(1)所述钴铝镁锆的混合盐溶液中的镁离子的质量浓度为0.65～0.75g/L；优选地，步骤(1)所述钴铝镁锆的混合盐溶液中的锆离子的质量浓度为0.1～0.2g/L；优选地，步骤(1)所述钴铝镁锆的混合盐溶液中的络合剂溶液的摩尔浓度为0.1～2mol/L；优选地，所述络合剂溶液包括EDTA溶液。3.根据权利要求1或2所述的铝镁锆共掺杂的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述共沉淀反应过程中，钴铝镁锆的混合盐溶液的通入流量为150～300L/h；优选地，步骤(1)所述共沉淀反应在空气气氛下进行；优选地，所述空气的通入流量为6～20m3/h。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的铝镁锆共掺杂的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述共沉淀反应过程中的pH值为9～11；优选地，步骤(1)所述共沉淀反应过程中的反应温度为50～80℃；优选地，步骤(1)所述共沉淀反应过程中的搅拌速度为600～800rpm；优选地，步骤(1)所述目标时间段的范围为3～6h。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的铝镁锆共掺杂的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炳忠，戴熹，许开华，叶晗晨，李飞，
申请(专利权)人：格林美江苏钴业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：