【技术实现步骤摘要】
本申请涉及正极材料，尤其涉及一种四氧化三钴及其制备方法、正极材料、锂离子电池和涉电设备。
技术介绍
1、随着3c产品(计算机类、通信类和消费类电子产品)更新换代越发频繁，3c产品的“轻薄化、耐用化”是一个发展趋势，这就使得对电池的续航以及循环保持率要求越来越高。相应地，电池正极材料的能量密度以及材料的结构稳定性已经成为现阶段的主要改善方向，而电池正极材料的优劣主要取决于前驱体所表现的性能。
2、四氧化三钴作为制备钴酸锂正极材料的一种前驱体原料，已经在市面上得到广泛应用。但是，目前的四氧化三钴仍然存在能量密度和结构强度不足等问题，制备的电池的续航以及容量保持率还有一定的提升空间。
技术实现思路
1、本申请旨在至少改善现有技术中存在的技术问题之一，为此，本申请提供了一种四氧化三钴及其制备方法、正极材料、锂离子电池和涉电设备。
2、本申请实施例提供一种四氧化三钴，包括由多个一次颗粒组成的二次颗粒，二次颗粒为球形或类球形，四氧化三钴通过xrd获得的在(311)晶面的晶粒尺寸为620-
3、其中，四氧化三钴通过xrd获得的在(311)晶面的晶粒尺寸例如可以为
4、或者620-之间的任意值。
5、在本申请的一些实施例中，二次颗粒的结晶度≥70％；和/或二次颗粒的(311)晶面对应特征峰的半峰宽为0.115°-0.145°。
6、其中，二次颗粒的结晶度例如可以为70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、
7、在本申请的一些实施例中，二次颗粒包括由内而外的内层和外层，外层的孔隙率为15％-25％；和/或内层的孔隙率为≤5％；和/或在二次颗粒的截面上，内层的面积占比为10％-65％；和/或外层具有沿所述二次颗粒的径向延伸的间隙，间隙的长度为1.5-6μm。本申请的间隙的长度通过测量二次颗粒截面的沿径向、连续不断的孔隙的长度得到。
8、其中，外层的孔隙率例如可以为15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％或者15％-25％之间的任意值；内层的孔隙率例如可以为5％、4.8％、4.5％、4.2％、4％、3.8％、3.5％、3.2％、3％、2.8％、2.5％、2.2％、2％、1.8％、1.5％、1.2％、1％或者≤5％的任意值；在二次颗粒的截面上，内层的面积占比例如可以为10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、58％、60％、62％、65％或者10％-65％之间的任意值；外层具有沿所述二次颗粒的径向延伸的间隙，间隙的长度例如可以为1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm或者1.5-6μm之间的任意值。
9、在本申请的一些实施例中，四氧化三钴满足以下a-e中的至少一个条件：
10、a.二次颗粒的平均粒径d50为15-20μm；其中，二次颗粒的平均粒径d50例如可以为15μm、15.5μm、16μm、16.5μm、17μm、17.5μm、18μm、18.5μm、19μm、19.5μm、20μm或者15-20μm之间的任意值。
11、b.二次颗粒在35mpa压力下d00变化率≤3％；其中，二次颗粒在35mpa压力下d00变化率例如可以为3％、2.8％、2.5％、2.2％、2％、1.8％、1.5％、1.2％、1％、0.8％、0.5％、0.2％、0.1％、0.09％、0.08％或者≤3％的任意值。
12、c.二次颗粒内部的平均孔径为60-90nm；其中，二次颗粒内部的平均孔径例如可以为60nm、62nm、65nm、68nm、70nm、72nm、75nm、78nm、80nm、82nm、85nm、88nm、90nm或者60-90nm之间的任意值。
13、d.二次颗粒的比表面积为1.8-3.5m2/g；其中，二次颗粒的比表面积例如可以为1.8m2/g、2m2/g、2.2m2/g、2.4m2/g、2.6m2/g、2.8m2/g、3m2/g、3.2m2/g、3.4m2/g、3.5m2/g或者1.8-3.5m2/g之间的任意值。
14、e.二次颗粒的振实密度为2.6-3.0g/cm3；其中，二次颗粒的振实密度例如可以为2.6g/cm3、2.65g/cm3、2.7g/cm3、2.75g/cm3、2.8g/cm3、2.85g/cm3、2.9g/cm3、2.95g/cm3、3.0g/cm3或者2.6-3.0g/cm3之间的任意值。
15、本申请另一实施例提供一种四氧化三钴的制备方法，包括以下步骤：
16、配制含有沉淀剂的反应底液，并向所述反应底液中同时加入沉淀剂溶液和含钴溶液进行第一反应，得到第一反应产物；
17、继续向所述第一反应产物中加入沉淀剂溶液和含钴溶液进行第二反应，得到第二反应产物；
18、将所述第二反应产物经后处理、烧结后得到所述四氧化三钴。
19、在本申请的一些实施例中，所述制备方法满足以下(1)-(5)中的至少一个条件：
20、(1)所述沉淀剂包括碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢铵中的至少一种；
21、(2)所述反应底液中的沉淀剂浓度为20-120g/l；其中，所述反应底液中的沉淀剂浓度例如可以为20g/l、30g/l、40g/l、50g/l、60g/l、70g/l、80g/l、90g/l、100g/l、110g/l、120g/l或者20-120g/l之间的任意值。
22、(3)所述反应底液的体积为反应容器可用容积的20-60％；其中，所述反应底液的体积例如可以为反应容器可用容积的20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、58％、60％或者20-60％之间的任意值。
23、(4)所述沉淀剂溶液中的沉淀剂浓度为200-230g/l；其中，所述沉淀剂溶液中的沉淀剂浓度例如可以为200g/l、202g/l、205g/l、208g/l、210g/l、212g/l、215g/l、218g/l、220g/l、222g/l、225g/l、228g/l、230g/l或者200-230g/l之间的任意值。
24、(5)所述含钴溶液包括钴和掺杂金属，所述掺杂金属选自al、ni、mn、zr、ti、l a、mg本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种四氧化三钴，其特征在于，包括由多个一次颗粒组成的二次颗粒，所述二次颗粒为球形或类球形，所述四氧化三钴通过XRD获得的在(311)晶面的晶粒尺寸为
2.根据权利要求1所述的四氧化三钴，其特征在于，所述二次颗粒的结晶度≥70％；和/或
3.根据权利要求1所述的四氧化三钴，其特征在于，所述二次颗粒包括由内而外的内层和外层，
4.根据权利要求1-3任一项所述的四氧化三钴，其特征在于，所述四氧化三钴满足以下a-e中的至少一个条件：
5.一种四氧化三钴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下(1)-(5)中的至少一个条件：
7.根据权利要求5或6所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下①-⑨中的至少一个条件：
8.一种正极材料，其特征在于，由权利要求1至7任一项所述的四氧化三钴制备得到。
9.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求8所述的正极材料。
10.一种涉电设备，其特征在于
...【技术特征摘要】
1.一种四氧化三钴，其特征在于，包括由多个一次颗粒组成的二次颗粒，所述二次颗粒为球形或类球形，所述四氧化三钴通过xrd获得的在(311)晶面的晶粒尺寸为
2.根据权利要求1所述的四氧化三钴，其特征在于，所述二次颗粒的结晶度≥70％；和/或
3.根据权利要求1所述的四氧化三钴，其特征在于，所述二次颗粒包括由内而外的内层和外层，
4.根据权利要求1-3任一项所述的四氧化三钴，其特征在于，所述四氧化三钴满足以下a-e中的至少一个条件：
5.一种四氧化三钴的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏勇，翁毅，卿毕尧，仇业超，周明涛，訚硕，
申请(专利权)人：湖南中伟新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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