一种高电压钴酸锂用掺杂四氧化三钴制备方法及喷雾热解装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高电压钴酸锂用掺杂四氧化三钴的制备方法，该制备方法包括以下步骤：S1、将含有掺杂元素的钴盐溶液与第一热气体通过二流体雾化器，混合雾化形成雾滴；S2、雾滴由上往下的通过分段式升温的加热区，并在加热区的中下部通入流动方向为由下往上的第二热气体，钴盐在加热区受热分解，得到掺杂四氧化三钴。与现有技术相比，本发明专利技术具有工艺流程短、产品制造成本低、产品质量稳定等优点，可以有效解决现有产品颗粒存在的空心化、凹陷、破碎、元素偏析严重以及粒度分布宽等问题，所制备的掺杂四氧化三钴为高分散的单晶或类单晶，使材料获得更优的电化学性能和热稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料，尤其属于锂离子电池正极材料前驱体的制备领域，涉及一种高电压钴酸锂用掺杂四氧化三钴制备方法及喷雾热解装置，也可用于制备其他电池正极材料前驱体。

技术介绍

1、随着当前5g技术的应用，使得钴酸锂向高容量方向发展，而提高容量途径就是高电压，虽然提高充电截止电压能有效的提高能量密度，随着高充电截止电压的提升，钴酸锂脱锂量增加，更多活性 li+参与脱嵌过程，使得材料的实际克容量得到显著提升，但同时，高工作电压会造成材料的结构发生不可逆相转变、界面副反应增多等问题，导致材料性能降低，电池容量衰减。研究发现通过在钴酸锂前驱体四氧化三钴制备过程中掺入某些金属元素，能有效提高钴酸锂在高电压下的晶体结构稳定性。

2、目前高电压钴酸锂用掺杂四氧化三钴主流的生产工艺为化学共沉淀法，业内普遍认为，前驱体材料的性能很大程度上决定着最终正极材料的性能，但由于化学共沉淀法生产前驱体过程中的影响因素众多，工艺流程长、工艺生产成本高，反应体系中的氨水浓度、ph、离子浓度、温度、反应时间、搅拌速度、反应釜结构等均对产品性能产生影响，这些影响直接导致产品成分、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高电压钴酸锂用掺杂四氧化三钴的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述钴盐溶液的钴离子浓度为240~280g/L，按掺杂元素在四氧化三钴中的总掺杂量为3000~10000ppm加入掺杂元素。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述钴盐溶液中还含表面活性剂，优选地，钴盐溶液中表面活性剂的浓度为1.2~30g/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。<...

【技术特征摘要】

1.一种高电压钴酸锂用掺杂四氧化三钴的制备方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述钴盐溶液的钴离子浓度为240~280g/l，按掺杂元素在四氧化三钴中的总掺杂量为3000~10000ppm加入掺杂元素。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述钴盐溶液中还含表面活性剂，优选地，钴盐溶液中表面活性剂的浓度为1.2~30g/l。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述加热区由上往下设置为四段，各段的温度依次为170~300℃，400~600℃、600~850℃、600~850℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述加热区的上方施加负压。

9.一种高电压钴酸锂用掺杂四氧化三钴的喷雾热解装置，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭燕平，冯玉洁，蒋晓锋，石秀龙，张生海，彭正宇，姬正宙，杨家红，张红霞，敬军臣，
申请(专利权)人：金川集团镍钴有限公司，
类型：发明
国别省市：