片状形貌掺铝碳酸钴的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113830839A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202110950371.6H01M4/525(2010.01)(22)申请日2021.08.18(71)申请人广东邦普循环科技有限公司地址528137广东省佛山市三水区乐平镇智信大道6号申请人湖南邦普循环科技有限公司湖南邦普汽车循环有限公司(72)发明人卢星华李长东阮丁山刘更好蔡勇李斌(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人薛建强(51)Int.Cl.C01G51/06(2006.01)C01G51/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图7页(54)发明名称片状形貌掺铝碳酸钴的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种片状形貌掺铝碳酸钴的制备方法及其应用，该制备方法先将钴盐、铝盐和多羟基化合物混合配制成混合溶液，再将混合溶液与碳酸氢铵溶液混合，控制pH，在加热搅拌下进行反应，得到晶种溶液，再向晶种溶液中加入混合溶液和碳酸氢铵溶液，控制pH，在加热搅拌下进行反应，其中，在反应过程中控制浆料固含量为20‑40％，直至浆料的颗粒粒度生长至目标值，分离出固相，经洗涤和烘干得到片状形貌掺铝碳酸钴。本发明通过加入多羟基类化合物和对体系浆料浓度的控制，可以实现不同粒径的掺铝碳酸钴晶型的完全转变；制备的掺铝碳酸钴有着较好的一致性，形貌规整，铝元素分布均匀，无明显铝的富集，无微粉，粒度分布集中。CN113830839ACN113830839A权利要求书1/1页1.一种片状形貌掺铝碳酸钴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将钴盐、铝盐和多羟基化合物混合配制成混合溶液；S2：将所述混合溶液与碳酸氢铵溶液混合，控制pH，在加热搅拌下进行反应，得到晶种溶液；S3：向所述晶种溶液中加入所述混合溶液和碳酸氢铵溶液，控制pH，在加热搅拌下进行反应，其中，在反应过程中控制浆料固含量为20‑40％，直至浆料的颗粒粒度生长至目标值，分离出固相，经洗涤和烘干得到片状形貌掺铝碳酸钴。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合溶液中钴离子的浓度为1.8‑2.2mol/L；优选的，所述混合溶液中铝元素和钴元素的质量比为0.005‑0.01。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合溶液中多羟基化合物的浓度为0.01‑0.015mol/L；优选的，所述羟基化合物选自乙二醇，、丙三醇、季戊四醇、葡萄糖或蔗糖的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述晶种的粒径D50为2‑8μm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2的具体过程为：向反应釜中加入碳酸氢铵溶液作为底液，开启加热和搅拌，并流加入所述混合溶液与碳酸氢铵溶液进行反应，反应过程中通过调节碳酸氢铵溶液的流量来控制pH，当反应釜内液位达到目标值时开启浓缩，直至物料的颗粒粒度生长至目标值，晶种制备完成。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述底液的浓度为0.8‑1.6mol/L，并流加入的碳酸氢铵溶液的浓度为2.0‑3.0mol/L，并流加入的碳酸氢铵溶液的流量为10‑15L/h，所述混合溶液的流量为20‑30L/h。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述碳酸氢铵溶液的浓度为2.0‑3.0mol/L，碳酸氢铵溶液加入的流量为40‑60L/h，所述混合溶液加入的流量为20‑30L/h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述pH为7.2‑7.4。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述片状形貌掺铝碳酸钴的粒径D50为10‑18μm。10.权利要求1‑9任一项所述的制备方法在制备钴酸锂正极材料中的应用。2CN113830839A说明书1/6页片状形貌掺铝碳酸钴的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池正极材料前驱体制备技术领域，具体涉及一种片状形貌掺铝碳酸钴的制备方法及其应用。背景技术[0002]钴酸锂正极材料由于其能量密度高的优点，主要应用在3C领域，伴随着5G手机的普及，对锂离子电池续航时间和体积大小的要求不断提高，四氧化三钴作为钴酸锂正极材料前驱体，由碳酸钴热分解制得，碳酸钴前驱体中掺铝有利于稳定材料结构，提升材料在高电压条件下(4.45V及以上)充放电过程中的稳定性，进而影响电池的循环性能和安全性能。[0003]相关技术公开了一种由超大单晶复合堆积而成的球形碳酸钴颗粒及其制备方法，但其制备过程循环重复进行“静置沉降‑抽上清液‑投料‑釜满停止投料”，该方法效率偏低且操作繁琐。还有相关技术公开了一种掺杂型碱式碳酸钴/碳酸钴复合前驱体