一种电池级大粒度四氧化三钴的制备方法_2

文档序号:9516788阅读:来源:国知局
D50为21.5微米,松比1.5g/cm3,制备的产品SEM图片见附图1。
[0017]实施例二
本例与实施例一基本相同,只是下列调节参数不同:
配制的钴溶液为氯化钴溶液,浓度为80g/L。
[0018]配制的混合沉淀剂溶液为3mol/L的氢氧化钠溶液中加入2mol/L的乙二胺四乙酸钠溶液,且氢氧化钠溶液与乙二胺四乙酸钠溶液的体积比为50。
[0019]配制10.0mol/L的L-组氨酸溶液作为添加剂溶液。
[0020]合成反应过程中,取添加剂溶液5L直接加入合成底液。钴液流量开始为200L/h,后期为100L/h,沉淀剂溶液初期为180L/h,后期为80L/h,合成温度70°C,pH值控制为7.8,搅拌转速200r/min,反应16h后得到前驱体。
[0021]将上述前驱体经抽率洗涤后,在650°C条件下煅烧3小时,得到四氧化三钴B。
[0022]所制备的大粒度四氧化三钴激光粒度D50为17.9微米,松比1.4g/cm3,制备的产品SEM图片见附图2。
[0023]实施例三
本例与实施例一基本相同,只是下列调节参数不同:
配制的钴溶液为硫酸钴溶液,浓度为60g/L。
[0024]配制的混合沉淀剂溶液为2mol/L的氢氧化钠溶液中加入ifeoJ/Z的氨水溶液,且氢氧化钠溶液与氨水溶液的体积比为10。
[0025]配制0.05mol/L的硫代硫酸钠溶液作为添加剂溶液。
[0026]合成反应过程中,钴液流量开始为100L/h,后期为300L/h,沉淀剂溶液初期为80L/h,后期为250L/h,添加剂溶液的初期流量为lL/h,后期流量为3L/h,合成温度60°C,pH值控制为9.0,搅拌转速250r/min,反应18h后得到前驱体。
[0027]将上述前驱体经抽率洗涤后,在750°C条件下煅烧5小时,得到四氧化三钴C。
[0028]所制备的大粒度四氧化三钴激光粒度D50为14.7微米,松比1.35g/cm3,制备的产品SEM图片见附图3。
[0029]对比例
为进一步突出本发明中的钴液流量在反应初期和反应后期呈倍率关系在本发明中的必要性,特举出对比例,钴液流量在合成过程保持不变,与实施例二形成对比,其余条件不变
配制的钴溶液为氯化钴溶液,浓度为80g/L。
[0030]配制的混合沉淀剂溶液为3mol/L的氢氧化钠溶液中加入2mol/L的乙二胺四乙酸钠溶液,且氢氧化钠溶液与乙二胺四乙酸钠溶液的体积比为50。
[0031]配制10.0mol/L的L-组氨酸溶液作为添加剂溶液。
[0032]合成反应过程中,取添加剂溶液5L直接加入合成底液。钴液流量在整个合成过程为100L/h,合成温度70°C,pH值控制为7.8,搅拌转速200r/min,反应16h后得到前驱体。
[0033]将上述前驱体经抽率洗涤后,在650°C条件下煅烧3小时,得到四氧化三钴D。
[0034]所制备的大粒度四氧化三钴激光粒度D50为微米,松比0.7g/cm3,产品的微观形貌及理化性能比实施例2得到的产品均差了很多,制备的产品SEM图片见附图5。
【主权项】
1.一种电池级大粒度四氧化三钴的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 1)将钴盐溶解或钴液稀释配制钴溶液; 2)配置氢氧化物溶液,配置浓度为2-5mol/L的氢氧化物溶液,加入一定比例的络合剂配置混合沉淀剂溶液; 3)配制添加剂溶液,配置摩尔浓度0.05-10mol/L的添加剂溶液; 4)将上述溶液加入反应装置中进行合成反应,钴溶液与沉淀剂溶液为并流加入,添加剂溶液的加入方式为直接加入到合成底液或与沉淀剂溶液混合后并流加入或单独并流加入,反应得到前驱体,洗涤过滤后,在500-85(TC煅烧2-5h得到大粒度四氧化三钴。2.根据权利要求1所述的制备电池级大粒度四氧化三钴的制备方法,其特征在于,所述步骤1)钴盐或钴液为氯化钴、硝酸钴、硫酸钴中一种或几种混合,以钴离子的浓度计,为60-100g/Lo3.根据权利要求1所述的制备电池级大粒度四氧化三钴的制备方法,其特征在于,所述步骤2)所述氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一中或两种混合物。4.根据权利要求1所述的制备电池级大粒度四氧化三钴的制备方法,其特征在于,所述步骤2)所述络合剂为氨水、乙二胺、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸中的一种;含量为1-lOmol/Lo5.根据权利要求1所述的制备电池级大粒度四氧化三钴的制备方法,其特征在于,所述步骤3)所述添加剂为水合肼或硫代硫酸钠或L-组氨酸。6.根据权利要求1所述的制备电池级大粒度四氧化三钴的制备方法,其特征在于,所述步骤4)所述合成反应,钴溶液流量为40-400L/h,且钴溶液流量在合成初期与合成后期呈倍率关系,倍率为0.3-5,所述沉淀剂溶液的流量为50-300L/h,所述添加剂溶液单独并流加入时流量为l_5L/h。7.根据权利要求1所述的制备电池级大粒度四氧化三钴的制备方法,其特征在于,所述步骤4)所述合成反应,温度50-70°C,反应进行搅拌,搅拌转速150-350r/min,pH控制范围7-10。8.根据权利要求1所述的制备电池级大粒度四氧化三钴的制备方法,其特征在于,所述步骤4)所得四氧化三钴,进行除铁处理。
【专利摘要】本发明公开了一种电池级大粒度四氧化三钴的制备方法,包括步骤制备钴溶液、混合沉淀剂溶液、配置添加剂溶液,钴溶液与沉淀剂溶液加入反应装置,添加剂溶液的加入方式为直接加入合成底液或与沉淀剂溶液混合后并流加入或单独并流加入反应装置。钴溶液流量在合成反应初期与反应后期呈倍率关系,反应过程控制温度50-70℃,搅拌转速100-300r/min,pH控制范围7-10,反应得到前驱体,洗涤过滤后,在500-850℃煅烧2-5h得到大粒度四氧化三钴。经本发明制备的电池级大粒度四氧化三钴粉末粒度可以达到13微米以上,均一性好,球形度高,振实密度高,适用于制备高电压钴酸锂电池正极材料。
【IPC分类】C01G51/04
【公开号】CN105271441
【申请号】CN201510638366
【发明人】常全忠, 胡家彦, 王红忠, 江昆松, 吴来红, 刘光辉, 汤玲花, 陈晓闯, 高小琴, 王国超, 宋芳, 何艳, 刘世红, 万雲云
【申请人】兰州金川新材料科技股份有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月30日
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