[发明专利]掺铝小颗粒球形四氧化三钴以及其制备方法

说明书

本发明涉及电池材料领域，具体而言，涉及一种掺铝小颗粒球形四氧化三钴以及其制备方法。间歇式掺铝小颗粒球形四氧化三钴的制备方法，包括以下步骤：将含有铝和钴的金属溶液与沉淀剂溶液以体积比为1：0.8‑1.5的比例混合后在30‑60℃条件下进行多次结晶反应，得到所需粒度的晶粒；而后进行分离得到上层清液和最终料浆；而后对所述最终料浆进行分阶段烧结得到所述掺铝小颗粒球形四氧化三钴。该合成工艺简单，反应易于控制，反应过程无污染，易于工业化生产。而制备得到的四氧化三钴铝元素分布均匀、表面形貌规则、球形度好、振实密度高。

技术领域

本发明涉及电池材料领域，具体而言，涉及一种掺铝小颗粒球形四氧化三钴以及其制备方法。

背景技术

在锂离子电池正极材料中，LiCoO₂一直居于主体地位，这是由于LiCoO₂非常适合锂离子的嵌脱，具有电压高、放电平稳、比能量高、循环性能好、制备工艺简单等优点，能够适应大电流充放电。小颗粒四氧化三钴主要用来制备高倍率钴酸锂。目前市场上常见的小颗粒四氧化三钴具有振实密度低、球形度差、掺杂元素分布不均匀的缺陷，这就会造成了锂离子电池循环性能差与稳定性弱等。

发明内容

本发明提供了一种间歇式掺铝小颗粒球形四氧化三钴的制备方法，该合成工艺简单，反应易于控制，反应过程无污染，易于工业化生产。

本发明还提供一种掺铝小颗粒球形四氧化三钴，该产品铝元素分布均匀、表面形貌规则、球形度好、振实密度高。

本发明是这样实现的：

一种间歇式掺铝小颗粒球形四氧化三钴的制备方法，包括以下步骤：

将含有铝和钴的金属溶液与沉淀剂溶液以体积比为1：0.8-1.5的比例混合后在30-60℃条件下进行多次结晶反应，得到所需粒度的晶粒；

而后进行分离得到上层清液和最终料浆；

而后对所述最终料浆进行分阶段烧结得到所述掺铝小颗粒球形四氧化三钴。

一种掺铝小颗粒球形四氧化三钴，其通过上述的间歇式掺铝小颗粒球形四氧化三钴的制备方法制备得到。

本发明的有益效果是：本发明间歇式掺铝小颗粒球形四氧化三钴的制备方法通过控制反应温度、反应原料的比例以及煅烧方式，使得制备得到的四氧化三钴，具有铝元素分布均匀、表面形貌规则、球形度好、振实密度高等优点。同时，该工艺流程简单，反应易于控制，反应过程无污染，易于工业化生产。且合成的小颗粒球形四氧化三钴制备的钴酸锂耐过充，具有循环容量保持率高、较好稳定性和电化学性能等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例2提供的四氧化三钴的粒径分布图；

图2为实施例1提供的四氧化三钴EDS图；

图3为实施例2提供的四氧化三钴EDS图；

图4为实施例3提供的四氧化三钴EDS图；

图5为对比例1提供的四氧化三钴EDS图；

图6为对比例2提供的四氧化三钴EDS图；

图7为对比例3提供的四氧化三钴EDS图；

图8为对比例4提供的四氧化三钴EDS图；

图9为对比例5提供的四氧化三钴EDS图；

图10为对比例6提供的四氧化三钴EDS图。

具体实施方式