[发明专利]无定型高掺铝氢氧化钴及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种无定型高掺铝氢氧化钴，其特征在于，该无定型高掺铝氢氧化钴的化学式为：Co_x(OH)₂·Al_y(OH)₃，其中，y为0.05-0.50，x+y＝1；所述氢氧化钴的颗粒形状为片状，且所述颗粒的宽为0.02μm-1.00μm，长为0.05μm-5.00μm。

2.根据权利要求1所述的无定型高掺铝氢氧化钴，其中，所述无定型高掺铝氢氧化钴中Co³⁺与Co²⁺的含量比≤1wt％；

优选地，所述氢氧化钴的粒度D₅₀为0.2μm-5.0μm；

优选地，所述氢氧化钴的粒度D₁₀₀为1μm-10μm；

优选地，所述氢氧化钴的粒度的分布离散度为4.00-8.00。

3.一种制备无定型高掺铝氢氧化钴的方法，其特征在于，该方法包括：

(1)在水I的存在和氮气保护下，将钴源、铝源、还原剂I、碱溶液接触以进行合成反应，得到混合物I；

(2)将所述混合物I依次进行洗涤、干燥，得到所述无定型高掺铝氢氧化钴；

其中，所述氮气的含量使得所述合成反应过程中氧含量为1.0-3.0wt％，且控制所述合成反应过程中的pH值为11.50-14.00。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述方法还包括：

(i)将所述水I、所述还原剂I、碱溶液I进行混合，得到混合物II；所述混合物II中OH^-的浓度为4.90-5.40mol/L；

(ii)将所述混合物II、所述钴源、所述铝源、碱溶液II接触以进行所述合成反应，得到所述混合物I；

其中，所述碱溶液由所述碱溶液I和所述碱溶液II组成，且所述碱溶液I与所述碱溶液II的用量体积比为1：1.21-1.44。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤(i)中，所述水I、所述还原剂I和所述碱溶液I的用量体积比为100：0.045-0.055：80-120；

优选地，所述钴源、所述铝源与所述碱溶液II的用量体积比为1：1：0.35-0.50。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述钴源选自含有钴元素的硫酸盐、硝酸盐、氯化物中的至少一种；

优选地，在步骤(1)中，所述铝源选自含有铝元素的硫酸盐、硝酸盐、氯化物中的至少一种；

优选地，在步骤(1)中，所述还原剂I选自水合肼、硼氢化钠、碳酰肼中的至少一种；

优选地，在步骤(1)中，所述碱溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾中至少一种；

优选地，在步骤(1)中，所述合成反应的条件至少满足：在搅拌条件下进行，且转速≥500rpm，温度为35-55℃，时间为3-5h。

7.根据权利要求3-6中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述洗涤的步骤包括：

在水II的存在下，将所述混合物I与还原剂II进行离心洗涤，所述离心洗涤的条件至少满足：转速为850-1200rpm，时间为1-3h；

优选地，在步骤(2)中，所述水II、所述混合物I与所述还原剂II的用量体积比为1：0.15-0.30：3.50-5.00；

优选地，在步骤(2)中，所述还原剂II选自水合肼、硼氢化钠、碳酰肼、维生素C中的至少一种。

8.根据权利要求3-7中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述干燥的条件至少满足：时间为15-20h，温度为100-135℃，且所述干燥后所述无定型高掺铝氢氧化钴中的水含量为15.00-25.00wt％。

9.由权利要求3-8中任意一项所述的方法制备得到的无定型高掺铝氢氧化钴。

10.权利要求1-2和9中任意一项所述的无定型高掺铝氢氧化钴在制备锂离子电池中的应用。