[发明专利]锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法，其特征在于，该锂离子动力电池用钴铝氧化物采用共沉淀法制备，具体步骤如下：

a)络合反应：取一定比例的钴盐和铝酸盐溶于水，形成钴盐和铝酸盐的混合水溶液；在所述混合水溶液中加入络合剂混合并搅拌使其混合均匀，得到生成络合物的反应溶液；

b)沉淀反应：将步骤(1)中所得到的具有络合物的反应溶液和沉淀剂同时加入无磁容器中进行沉淀反应，均匀地共沉淀，形成浆料；

c)除杂净化处理：将步骤(2)中所得到的浆料进行除杂净化处理，在水中进行多次浸洗，除去无机盐、络合剂等杂质，得到类球形钴铝氢氧化物基体；

d)去水干燥处理：将步骤(3)中所得到类球形钴铝氢氧化物基体在一定温度下在空气气氛中进行去水干燥处理；

e)热定性处理：将步骤(4)中所得到类球形钴铝氢氧化物基体进行热定性处理，从而得到锂离子动力电池用钴铝氧化物。

2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)进行沉淀反应之前，将所述具有络合物的反应溶液和沉淀剂分别放入无磁箱式滤干器中进行纯化处理；所述纯化处理的时间为2～6h。

3.根据权利要求2所述的锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的所述络合剂为丙烯酸C₃H₄O₂或/和草酸H₂C₂O₄；所述钴盐为氯化钴、硝酸钴、硫酸钴的一种或多种混合；所述铝盐为铝酸钠或氯酸钾的一种或二者混合物。

4.根据权利要求2或3所述的锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)配制混合水溶液时的钴离子和铝酸根离子的总浓度为30～100g/l，且所述钴盐和铝酸盐与所述络合剂的总重量之比为1000：0.1～15。

5.根据权利要求4所述的锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述钴盐和铝酸盐与所述络合剂混合后的搅拌时间为1～3h。

6.根据权利要求5所述的锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的所述沉淀剂为氢氧化钠或/和氢氧化钾；所述步骤(2)中所述反应溶液向无磁容器中添加的速度为0.5～5L/h，同时所述沉淀剂向无磁容器中添加的速度为0.01～3L/h；并确保所述反应溶液与所述沉淀剂在所述无磁容器内处于多维湍流运动，且空气压力为0.2～1.0MPa，并调节pH为10～12，反应温度为50～85℃，反应时间为10～20h；使得钴离子和铝酸根离子在络合剂的作用下，均匀地共沉淀，形成浆料。

7.根据权利要求6所述的锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)除杂处理中的水的温度为85～95℃。

8.根据权利要求7所述的锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中将所述类球形钴铝氢氧化物基体放入盘式烘干机，温度设置为110～130℃，压力为0～0.02Mpa，氧气体积百分含量15～20％的空气气氛条件下去水干燥处理，反应时间为1.5～3h。

9.根据权利要求7所述的锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中对去水干燥处理后的类球形钴铝氢氧化物基体移入煅烧炉中，在反应温度为550～700℃，压力为0～0.02Mpa，氧气体积百分含量为15～20％的空气气氛中进行亚高温热定性，反应时间为15～25h。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的锂离子动力电池用钴铝氧化物的制备方法所制备的锂离子动力电池用钴铝氧化物，其特征在于，获得的锂离子动力电池用钴铝氧化物的分子式为Co_xAl_yO_Z，其中：2X+3Y＝2Z，且0＜X≤0.9，0＜Y≤0.1，X，Y，Z分别为钴、铝、氧原子的摩尔数。