CN109987643A - 一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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***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。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例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，称取3～4m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1～3m3/h的速度向反应釜通入氧气，在氧气氛围下以150～350rpm速度搅拌2～10h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1～5g/L以及底液的pH值为8～11；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的80～120g/L的氯化钴，按20～100L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1～5g/L以及底液的pH值为8～11，待反应釜中的固含量达到100～300g/L，停止加入进料，获得反应浆液；
本发明通过控制氯化钴的进料速度来控制反应的进行，进料速度太大会导致溶液局部浓度过高，导致反应不稳定，会产生小颗粒，固含量主要是对颗粒的涨速有影响，固含量越高，颗粒粒径涨速越慢。
步骤3，将所述步骤2获得的反应浆液进行陈化1～10h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
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。
实施例1
本发明实施例1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，称取3m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1.5m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以200rpm速度搅拌5h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为2.5g/L以及底液的pH值为9.2；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为2.5g/L以及底液的pH值为9.2，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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5h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到168.5mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达97.2％；在2C倍率下，放电比容量达到145.3mAh/g。
实施例2
本发明实施例2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，称取3m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1.5m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以200rpm速度搅拌5h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为3g/L以及底液的pH值为9.4；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的120g/L的氯化钴，按20L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为3g/L以及底液的pH值为9.4，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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5h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到168.4mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达97.1％；在2C倍率下，放电比容量达到145.3mAh/g。
实施例3
本发明实施例3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，称取3m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1.5m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以200rpm速度搅拌5h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.5g/L以及底液的pH值为9.0；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的80g/L的氯化钴，按100L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.5g/L以及底液的pH值为9.0，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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5h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到167.1mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达97.2％；在2C倍率下，放电比容量达到144.1mAh/g。
实施例4
本发明实施例4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，称取3m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以200rpm速度搅拌5h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.6g/L以及底液的pH值为8.1；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.6g/L以及底液的pH值为8.1，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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5h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到170.2mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.9％；在2C倍率下，放电比容量达到146.8mAh/g。
实施例5
本发明实施例5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，称取3m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以2m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以200rpm速度搅拌5h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为4.5g/L以及底液的pH值为9.9；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为4.5g/L以及底液的pH值为9.9，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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5h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到169.7mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达97.4％；在2C倍率下，放电比容量达到146.0mAh/g。
实施例6
本发明实施例6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，称取3m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以3m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以200rpm速度搅拌5h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.5g/L以及底液的pH值为9.2；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.5g/L以及底液的pH值为9.2，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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5h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到167.7mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达97.3％；在2C倍率下，放电比容量达到144.7mAh/g。
实施例7
本发明实施例7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，称取4m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1.5m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以300rpm速度搅拌8h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为3.2g/L以及底液的pH值为9.5；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为3.2g/L以及底液的pH值为9.5，待反应釜中的固含量达到100g/L，停止加入进料，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5h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到169.5mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.8％；在2C倍率下，放电比容量达到144.7mAh/g。
实施例8
本发明实施例8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，称取4m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1.5m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以300rpm速度搅拌8h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为2.8g/L以及底液的pH值为9.2；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为2.8g/L以及底液的pH值为9.2，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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5h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到169.2mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达97.2％；在2C倍率下，放电比容量达到145.9mAh/g。
实施例9
本发明实施例9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，称取4m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1.5m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以300rpm速度搅拌8h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.6g/L以及底液的pH值为9.2；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.6g/L以及底液的pH值为9.2，待反应釜中的固含量达到300g/L，停止加入进料，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5h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到167.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达97.4％；在2C倍率下，放电比容量达到144.4mAh/g。
实施例10
本发明实施例10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，称取4m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1.5m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以300rpm速度搅拌8h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.8g/L以及底液的pH值为8.9；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为1.8g/L以及底液的pH值为8.9，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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1h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到168.2mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达97.2％；在2C倍率下，放电比容量达到145.5mAh/g。
实施例11
本发明实施例11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，称取4m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1.5m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以300rpm速度搅拌8h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为2.5g/L以及底液的pH值为9.4；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为2.5g/L以及底液的pH值为9.4，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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6h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到168.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达97.4％；在2C倍率下，放电比容量达到145.6mAh/g。
实施例12
本发明实施例12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，称取4m3去离子水加入反应釜中，然后向反应釜中加入氨水以及液碱，同时以1.5m3/h的速度向反应釜通入氧气2h，在氧气氛围下以300rpm速度搅拌8h，获得底液；
其中，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为5g/L以及底液的pH值为11；
其中，液碱为氢氧化钠溶液；
步骤2，将配制好的100g/L的氯化钴，按80L/h的进料速度加入反应釜，同时向反应釜中氨水和液碱，反应过程中通过调整氨水和液碱的加入量控制氨水的含量为5g/L以及底液的pH值为11，待反应釜中的固含量达到200g/L，停止加入进料，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10h，然后在50～80℃下离心洗涤，最后在100～150℃下进行干燥，获得层状羟基氧化钴前驱体。
采用上述实施例获得的层状羟基氧化钴前驱体制备钴酸锂正极材料，金属锂片作为负极，装配扣式电池；采用传统钴酸锂正极材料作为正极，金属锂片作为负极，装配扣式电池，作为对照组；将进行上述实施例和对照组进行充放电测试，对照组测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到159.6mAh/g；100次充放循环后容量保持率降为95.1％，在2C倍率下，放电比容量仅为138.2mAh/g；上述实施例的测试结果为，在0.5C倍率下首次放电比容量达到168.7mAh/g；100次充放循环后容量保持率可达96.7％；在2C倍率下，放电比容量达到145.9mAh/g。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中去离子水的加入量为3～4m3。
3.根据权利要求2所述的一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中通入氧气的流量为1～3m3/h。
4.根据权利要求3所述的一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中搅拌速度为150～350rpm，搅拌时间为2～10h。
5.根据权利要求4所述的一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，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。
6.根据权利要求5所述的一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2的反应过程中的pH值均保持为8～11。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤2中氯化钴的浓度为80～120g/L。
8.根据权利要求7所述的一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤2中氯化钴的进料速度为20～100L/h。
9.根据权利要求8所述的一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤3中陈化时间为1～10h。
10.根据权利要求9所述的一种层状羟基氧化钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤3中洗涤温度为50～80℃，干燥温度为100～150℃。
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