[發明專利]一種多孔片狀四氧化三鈷的制備方法與應用

在審

• 申請號: 202211450731.7
• 申請日: 2022-11-18
• 公開（公告）號: CN115676908A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 孫高潔
• 申請（專利權）人: 貴州雅友新材料有限公司
• 主分類號: C01G51/04
• 分類號: C01G51/04;H01M4/525;H01M4/62
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 羅新

本發明公開了一種多孔片狀四氧化三鈷的制備方法與應用。上述多孔片狀四氧化三鈷的制備方法，包括以下步驟：S1混合含鈷試劑和堿性試劑于溶劑中，反應后進行固液分離，得到固體物料；S2將上述固體物料進行煅燒，得到上述多孔片狀四氧化三鈷。本發明制備多孔片狀四氧化三鈷的方法，具有方法工藝路線短、生產效率高、成本低、方法操作簡單且產品質量穩定的優點。

技術領域

本發明涉及電池正極材料添加劑相關技術領域，尤其是涉及一種多孔片狀四氧化三鈷的制備方法與應用。

背景技術

鋰電池正極材料鈷酸鋰、高鎳三元材料生產過程中采用固相法生產加工，為降低鈷酸鋰、高鎳三元材料中富余的鋰元素、提高正極材料的循環性及使用壽命，其生產加工工藝采用富鋰煅燒工藝，在該工藝中，二次煅燒過程中需要添加納米級的添加劑至半成品中，以達到降低鈷酸鋰、高鎳三元材料中富余鋰的目的。

現有常規制備四氧化三鈷的體系，多為常規碳酸鹽沉淀體系，晶體結構多為類球化或者立方體系晶體，多次結晶則為球形大顆粒，若再采用粉碎解聚，可以得到納米小顆粒，但粉碎成本高，出料顆粒均一性差，無法實現現有材料對包覆材料的理化要求，所以尋找一種片狀的單晶結構四氧化三鈷是解決這個問題的最佳途徑。為適應正極材料的發展，添加具有包覆性能的納米級的四氧化三鈷添加劑，正成為發展的趨勢。但是現有的納米級的四氧化三鈷的制備方法工藝路線長、生產效率低且成本高，不利于納米級的四氧化三鈷添加劑的實際應用。

因此，亟需一種新型的四氧化三鈷制備方法，以解決上述問題。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是：

提供一種多孔片狀四氧化三鈷的制備方法。

本發明所要解決的第二個技術問題是：

所述方法的應用。

為了解決所述第一個技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種多孔片狀四氧化三鈷的制備方法，包括以下步驟：

S1混合含鈷試劑和堿性試劑于溶劑中，反應后進行固液分離，得到固體物料；

S2將所述固體物料進行煅燒，得到所述多孔片狀四氧化三鈷。

根據本發明的實施方式，所述技術方案中的一個技術方案至少具有如下優點或有益效果之一：

1.通過本發明制備多孔片狀四氧化三鈷的方法，可以實現顆粒單向生長以形成納米片狀物，使得四氧化三鈷更有利于用于后端包覆，從而提高包覆后的正極材料性能。

2本發明制備多孔片狀四氧化三鈷的方法，具有方法工藝路線短、生產效率高、成本低、方法操作簡單且產品質量穩定的優點。

根據本發明的一種實施方式，所述含鈷試劑的制備方法包括以下步驟：混合重量份比為400-800：1000-1200的鈷鹽和溶劑，得到所述含鈷試劑。

根據本發明的一種實施方式，所述含鈷試劑中，所述C_O²⁺的質量濃度大于等于100g/L。

根據本發明的一種實施方式，所述C_O²⁺的質量濃度為100-120g/L。

根據本發明的一種實施方式，所述堿性試劑包括氫氧化鈉、氫氧化鈣和氫氧化鉀中的至少一種。

根據本發明的一種實施方式，所述堿性試劑為堿性溶液，所述堿性溶液中溶質質量百分數大于31％；優選地，溶質質量百分數為31.5-32.5％。

根據本發明的一種實施方式，所述堿性試劑為堿性溶液時，所述堿性溶液與所述含鈷試劑的體積比7-9:20-30，優選的，為7-8：20-21。