【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于四氧化三鈷制備的，涉及一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法。
技術介紹
1、鋰鈷酸鹽作為3c電池正極材料的主要成分，隨著社會生活水平的持續提升，對3c電池的比能量要求亦相應增加。例如，消費者期望3c電子產品具備更持久的待機時間和更高的安全性能。因此，開發大容量、高功率的鋰離子蓄電池成為3c電子產品發展的必然方向。
2、在實現3c鋰電池高容量化的技術路徑中，行業已普遍認可兩種方法：其一，采用高鎳三元前驅體材料作為正極材料；其二，制備粒徑分布較寬的鋰鈷酸鹽前驅體。盡管高鎳三元前驅體材料具有較高的原始容量特性，但其安全性能尚需進一步完善，因此尚未在3c電子產業中得到廣泛應用。粒徑分布較寬的鋰鈷酸鹽前驅體需要通過精心設計和調整，以獲得符合要求的粒徑分布，從而實現高壓實密度，滿足3c電池高容量的需求。此外，摻鋁的四氧化三鈷產品能夠提升鋰鈷酸鹽的充電電壓和循環性能，因此摻鋁四氧化三鈷的市場需求逐漸顯現。目前，研究如何制備摻鋁四氧化三鈷已成為行業關注的焦點。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，本專利技術通過氫氧化鈷顆粒進行烘干，形成更多微孔結構，小分子的殼聚糖與氫氧化鈷形成自裝式結構，增加鋁酸酯偶聯劑與氫氧化鈷顆粒之間的接枝率，焙燒生成更多孔道結構的四氧化三鈷的同時，在表面摻雜一層氧化鋁層，增加其比表面積，促進其形成大顆粒結構。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、一種大顆粒鋁摻雜四氧
4、步驟1)在攪拌狀態下，向鈷鹽溶液加入強堿溶液進行沉淀反應，反應結束后進行固液分離，洗滌至中性后，干燥后，得到預制物；
5、步驟2)將預制物進行烘干后置于去離子水中混合后，加入殼聚糖超聲處理后進行固液分離，干燥后，得到中間體；
6、步驟3)將中間體置于無水乙醇中加入偶聯劑攪拌混合后進行固液分離，醇洗后進行干燥，煅燒后，得到鋁摻雜四氧化三鈷。
7、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟1)中，所述攪拌為在300-400r/min轉速進行攪拌。
8、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟1)中，所述干燥為在70-80℃溫度下干燥至恒重。
9、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟1)中，所述鈷鹽溶液中鈷離子的濃度為1.5-2.0mol/l。
10、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟1)中，所述鈷鹽溶液和強堿溶液的體積比為1：1。
11、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟1)中，所述鈷鹽溶液為氯化鈷水溶液和硝酸鈷水溶液中一種或兩種。
12、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟1)中，所述強堿溶液為1.0-1.5mol/l濃度的氫氧化鈉水溶液。
13、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟2)中，所述烘干為在150-160℃溫度下干燥1.2-1.5h。
14、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟2)中，所述超聲處理為在1000-1200w頻率25-28℃溫度超聲45-60min。
15、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟2)中，所述預制物、去離子水和殼聚糖的質量比為8.0-8.5：900-1000：1.0-1.3。
16、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟3)中，所述攪拌混合為在40-50℃溫度下攪拌6-8h。
17、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟3)中，所述醇洗為采用無水乙醇清洗4次。
18、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟3)中，所述干燥為在100-110℃溫度下干燥2-3h。
19、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟3)中，所述煅燒為在520-600℃溫度下煅燒3-4h。
20、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟3)中，所述中間體、無水乙醇和偶聯劑的質量比為12-15：50-60：2-3。
21、作為本專利技術的一種優選技術方案，在步驟3)中，所述偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑dl411。
22、本專利技術的有益效果：
23、本專利技術通過氫氧化鈷顆粒進行烘干，形成更多微孔結構，小分子的殼聚糖與氫氧化鈷形成自裝式結構，增加鋁酸酯偶聯劑與氫氧化鈷顆粒之間的接枝率，焙燒生成更多孔道結構的四氧化三鈷的同時，在表面摻雜一層氧化鋁層，增加其比表面積，促進其形成大顆粒結構。
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1.一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于：在步驟1)中，所述攪拌為在300-400r/min轉速進行攪拌；所述干燥為在70-80℃溫度下干燥至恒重。
3.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于：在步驟1)中，所述鈷鹽溶液中鈷離子的濃度為1.5-2.0mol/L；所述鈷鹽溶液和強堿溶液的體積比為1：1；所述鈷鹽溶液為氯化鈷水溶液和硝酸鈷水溶液中一種或兩種；所述強堿溶液為1.0-1.5mol/L濃度的氫氧化鈉水溶液。
4.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于：在步驟2)中，所述烘干為在150-160℃溫度下干燥1.2-1.5h。
5.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于：在步驟2)中，所述超聲處理為在1000-1200W頻率25-28℃溫度超聲45-60min。
6.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方
7.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于：在步驟3)中，所述攪拌混合為在40-50℃溫度下攪拌6-8h；所述醇洗為采用無水乙醇清洗4次；所述干燥為在100-110℃溫度下干燥2-3h；所述煅燒為在520-600℃溫度下煅燒3-4h。
8.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于：在步驟3)中，所述中間體、無水乙醇和偶聯劑的質量比為12-15：50-60：2-3；所述偶聯劑為鋁酸酯偶聯劑DL411。
...【技術特征摘要】
1.一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于：在步驟1)中，所述攪拌為在300-400r/min轉速進行攪拌；所述干燥為在70-80℃溫度下干燥至恒重。
3.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于：在步驟1)中，所述鈷鹽溶液中鈷離子的濃度為1.5-2.0mol/l；所述鈷鹽溶液和強堿溶液的體積比為1：1；所述鈷鹽溶液為氯化鈷水溶液和硝酸鈷水溶液中一種或兩種；所述強堿溶液為1.0-1.5mol/l濃度的氫氧化鈉水溶液。
4.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧化三鈷的制備方法，其特征在于：在步驟2)中，所述烘干為在150-160℃溫度下干燥1.2-1.5h。
5.根據權利要求1所述的一種大顆粒鋁摻雜四氧...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹剛，黃超，
申請(專利權)人：科立鑫陽江新能源有限公司，
類型：發明
國別省市：
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