[发明专利]羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料、四氧化三钴及其制备方法、钴酸锂、锂电池和锂电设备

说明书

本申请提供一种羟基氧化钴‑四氧化三钴复合材料、四氧化三钴及其制备方法、钴酸锂、锂电池和锂电设备，涉及锂离子电池领域。该复合材料的二次颗粒包括多个四氧化三钴一次颗粒和多个羟基氧化钴一次颗粒，多个四氧化三钴一次颗粒填充于多个羟基氧化钴之间形成的间隙内。其制备方法包括：将钴液、沉淀剂、氧化剂、络合剂加入底液中，反应得到羟基氧化钴‑四氧化三钴浆料，固液分离得到羟基氧化钴‑四氧化三钴复合材料。四氧化三钴原料包括羟基氧化钴‑四氧化三钴复合材料。钴酸锂原料包括四氧化三钴和锂源。锂电池其原料包括钴酸锂。本申请提供的羟基氧化钴‑四氧化三钴复合材料，压实密度高，制得的锂电池容量大。

技术领域

本申请涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料、四氧化三钴及其制备方法、钴酸锂、锂电池和锂电设备。

背景技术

随着3C产品更新换代越发频繁，3C产品“轻薄化、耐用化”是一个发展趋势。与手机电池相比，耳机、智能手环、电子手表、电子烟、智能眼睛、智能运动鞋等设备对电池容量有更高要求，从而实现“小型、轻薄化以及长续航”的要求。

因此，如何提高锂电池中对电池容量贡献最大的原料正极材料及正极材料前驱体的体积能量密度是本行业的研究重点。

发明内容

本申请的目的在于提供一种羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料、四氧化三钴及其制备方法、钴酸锂、锂电池和锂电设备，以解决上述问题。

为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：

一种羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料，该羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料复合材料的二次颗粒包括多个四氧化三钴一次颗粒和多个羟基氧化钴一次颗粒，多个四氧化三钴一次颗粒填充于多个羟基氧化钴之间形成的间隙内。

优选地，羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料，满足以下条件中的至少一个：

A.羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料中四氧化三钴为尖晶石结构；

B.羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料中的羟基氧化钴一次颗粒为板状；

优选地，板状的羟基氧化钴一次颗粒呈无序排布；

C.羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料的分子式为aCoOOH·bCo₃O₄，其中，a与b质量比为2:8-8:2；

D.羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料的二次颗粒呈球形或类球形；

E.羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料的粒度分布(D90-D10)/(D90+D10)为1.2-1.7；

F.羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料的粒度D50为3-16μm；

优选地，羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料的粒度D50为3-10μm；

G.羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料的振实密度为2.8-3.4g/cm³。

本申请还提供一种四氧化三钴，四氧化三钴的原料包括羟基氧化钴-四氧化三钴复合材料。

优选地，四氧化三钴满足以下条件中的至少一个：

H.四氧化三钴的粒度分布(D90-D10)/(D90+D10)为1.2-1.7；

I.四氧化三钴的粒度D50为3-16μm；

优选地，四氧化三钴的粒度D50为3-10μm；

J.四氧化三钴的振实密度为2.8-3.4g/cm³；

K.四氧化三钴的整体平均孔径为20-120nm；

L.四氧化三钴的整体孔隙率为3-10％；