一种四氧化三钴的制备方法和四氧化三钴产品与流程

本申请实施例涉及锂电池正极材料，尤其涉及一种四氧化三钴的制备方法和四氧化三钴产品。

背景技术：

1、四氧化三钴是制备钴酸锂的主要原材料，主要应用于3c电子产品领域。随着3c电池产品趋于“轻薄化、耐用化”，更新换代越发频繁，对锂离子电池能量密度提出更高要求，现主要朝高电压、高压实和高倍率的方向发展。钴酸锂材料的飞速发展，从而对四氧化三钴的微观形貌、晶体结构和粒度分布等提出了更高的要求，传统工艺难以满足要求。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一方面提供了一种四氧化三钴的制备方法。

3、本发明的第二方面提供了一种四氧化三钴产品。

4、有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种四氧化三钴的制备方法，包括：

5、通过氯化钴和硫酸铝、螯合剂配置a液，配置氢氧化钠溶液为b液，基于碳模板剂、水和乙醇配置底液；

6、向所述底液中加入a液和b液进行反应，获取糊状四氧化三钴半成品；

7、对所述糊状四氧化三钴半成品进行洗涤、干燥和煅烧，获得单晶小粒度四氧化三钴产品。

8、在一种可行的实施方式中，所述b液的氢氧化钠浓度为250-300g/l。

9、在一种可行的实施方式中，配置底液的步骤包括将：6.05-24.2kg的碳模板剂溶于100-200l纯水和50-100l乙醇的混合溶液后作为底液。

10、在一种可行的实施方式中，其中，所述a液中，钴浓度为100-130g/l铝浓度为0.65~1.51g/l。

11、在一种可行的实施方式中，所述向所述底液中加入a液和b液进行反应，获取糊状四氧化三钴半成品的步骤包括：

12、向底液中加入a液、b液进行反应，控制反应过程的ph保持在8.5-10.5，控制反应过程的温度保持在75-85℃；反应20-25h，观察当生成物为糊状时停止反应，获取糊状四氧化三钴半成品。

13、在一种可行的实施方式中，所述配置底液的步骤包括：

14、在反应釜中依次加入100-200l纯水、50-100l乙醇和6.05-24.2kg碳模板剂，升温至75-85℃，即得底液，预产物四氧化三钴与碳模板剂的质量比为1：1-3。。

15、在一种可行的实施方式中，所述底液与反应釜的体积比为0.2-0.9:1。

16、在一种可行的实施方式中，预产物四氧化三钴与螯合剂的质量比为1：0.25-1。

17、在一种可行的实施方式中，在洗涤过程中，碳酸钴浆料水洗温度为85℃~95℃。

18、根据本申请实施例的第二方面提出了一种四氧化三钴产品，

19、通过如上述任一技术方案所述的四氧化三钴的制备方法制备而成。

20、相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

21、本申请实施例提供的四氧化三钴的制备方法，采用碳模板剂和纯水、乙醇的混合液为反应底液，氢氧化钠溶液为沉淀剂，可以柠檬酸、组氨酸和聚乙二醇中的一种或两种及以上的组合为螯合剂，在合成过程中，首先将金属液与螯合剂配成混合溶液，再将混合溶液和氢氧化钠溶液加入底液中，制得氢氧化钴浆料，将氢氧化钴浆料洗涤、干燥后得到氢氧化钴粗品，再将氢氧化钴粗品通过煅烧，最终制备出了高倍率钴酸锂用单晶小粒度四氧化三钴产品，四氧化三钴产品晶粒完整，均一性好。本发明制备工艺简单、易控制，便于产业化，设备投资小，能耗低，具有推广应用价值。

技术特征：

1.一种四氧化三钴的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，所述向所述底液中加入a液和b液进行反应，获取糊状四氧化三钴半成品的步骤包括：

6.根据权利要求1所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，所述配置底液的步骤包括：

7.根据权利要求1所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的四氧化三钴的制备方法，其特征在于，

10.一种四氧化三钴产品，其特征在于，

技术总结
本申请实施例公开了一种四氧化三钴的制备方法和四氧化三钴产品，四氧化三钴的制备方法，采用碳模板剂和纯水、乙醇的混合液为反应底液，氢氧化钠溶液为沉淀剂，可以柠檬酸、组氨酸和聚乙二醇中的一种或两种及以上的组合为螯合剂，在合成过程中，首先将金属液与螯合剂配成混合溶液，再将混合溶液和氢氧化钠溶液加入底液中，制得氢氧化钴浆料，将氢氧化钴浆料洗涤、干燥后得到氢氧化钴粗品，再将氢氧化钴粗品通过煅烧，最终制备出了高倍率钴酸锂用单晶小粒度四氧化三钴产品，四氧化三钴产品晶粒完整，均一性好。本发明制备工艺简单、易控制，便于产业化，设备投资小，能耗低，具有推广应用价值。

技术研发人员：彭正宇,郭燕平,石秀龙,姬正宙,张生海,敬军臣,杨家红,张红霞
受保护的技术使用者：金川集团镍钴有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8