[发明专利]一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法

说明书

本发明公开了一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，该方法为：首先，将去离子水、氨水以及液碱加入反应釜，配制底液；然后将氯化钴、氨水和液碱加入反应釜，通过控制进料速度控制反应，获得反应浆液；最后，将反应浆液陈化、离心洗涤和干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体；本发明获得的层状羟基氧化钴前驱体通过液相合成法能够直接合成钴酸锂正极材料，由于其特殊层状结构，层状羟基氧化钴在嵌锂后仍会保持层状结构，将会极大的提高材料的电化学性能；并且，选用该材料作为前驱体，采用常规混锂高温煅烧，煅烧的温度和时间会更低更短，极大的降低生产过程中的能耗，降低合成成本。

技术领域

本发明属于锂离子电池前驱体制备技术领域，具体涉及一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法。

背景技术

锂离子电池由于具备能量密度高、功率密度大、循环性能好、无记忆效应、绿色环保等特点，在移动通信设备如移动电话、移动摄像机、笔记本电脑、手机等各种电子产品中得到广泛应用，同时也是未来电动汽车的供能系统中强有力的候选者。

现有技术中，钴酸锂由于具有生产工艺简单和电化学性能稳定等优势，最先实现商业化，具有放电电压高、充放电电压平稳、比能量高等优点，在小型消费类电池领域中具有重要的应用；但是，目前一般选择球形羟基氧化钴前驱体作为原料，混锂煅烧，得到钴酸锂，这种制备方法需要高温煅烧，能耗大，成本高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法。

本发明还提供一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将去离子水、氨水以及液碱加入反应釜，然后向反应釜通入氧气并搅拌，获得底液；

步骤2，将配制好的氯化钴、氨水和液碱加入含有所述底液的反应釜中，调整所述氯化钴的进料速度以控制反应，待反应釜中的固含量达到100～300g/L，停止进料，获得反应浆液；

步骤3，将所述步骤2获得的反应浆液进行陈化，然后离心洗涤，最后干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。

上述方案中，所述步骤1中去离子水的加入量为3～4m³。

上述方案中，所述步骤1中通入氧气的流量为1～3m³/h。

上述方案中，所述步骤1中搅拌速度为150～350rpm，搅拌时间为2～10h。

上述方案中，所述步骤1和步骤2中的去离子水中的氨水的含量均保持为1～5g/L。

上述方案中，所述步骤1和步骤2的反应过程中的pH值均保持为8～11。

上述方案中，所述步骤2中氯化钴的浓度为80～120g/L。

上述方案中，所述步骤2中氯化钴的进料速度为20～100L/h。

上述方案中，所述步骤3中陈化时间为1～10h。

上述方案中，所述步骤3中洗涤温度为50～80℃，干燥温度为100～150℃。

与现有技术相比，本发明提出了一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，该方法为：首先，将去离子水、氨水以及液碱加入反应釜，配制底液；然后将氯化钴、氨水和液碱加入反应釜，调整所述氯化钴的进料速度以控制反应，获得反应浆液；最后，将反应浆液陈化、离心洗涤和干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体；这样，本发明将合成获得的层状羟基氧化钴前驱体，通过液相合成法，能够直接合成获得钴酸锂正极材料，由于其具有特殊层状结构，层状羟基氧化钴在嵌锂后仍会保持层状结构，将会极大的提高材料的电化学性能；并且，该制备该方法能够极大的降低生产过程中的能耗，降低合成成本，选用该材料作为前驱体，即使采用常规混锂高温煅烧的制备方法，此时煅烧的温度和时间会更低更短。