CN114835172A - 一种氢氧化钴颗粒及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氢氧化钴颗粒及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液混入底液中，进行共沉淀反应；所述共沉淀反应的前0.3‑0.6h内，维持共沉淀反应的pH为5‑8，之后的时间内维持共沉淀反应的pH为12.5‑13.0；所述共沉淀反应结束后，进行陈化以及后处理，得到所述氢氧化钴颗粒。本发明通过控制共沉淀反应前期和后期的pH，使得制备得到的氢氧化钴的形貌为规整的正六方形，颗粒粒径更小，避免了常规方法得到的氢氧化钴为非颗粒状，粒径过大，杂质较多且纯度低的问题；并且，本发明所述制备方法能耗低，生产效率高，能够实现大规模生产。
Description
技术领域
本发明属于钴材料制备领域，涉及一种氢氧化钴颗粒，尤其涉及一种氢氧化钴颗粒及其制备方法与应用。
背景技术
钴氧化物广泛应用于锂电池正极，负极，催化和电化学电容等材料中。由于氢氧化钴合成简单，不产生有害气体氮氧化物、二氧化硫等，其非常适合用于制备锂离子电池正极材料、电化学电容、分子筛、钴氧化物纳米材料的前驱体。氢氧化钴、氧化钴前驱体有助于促进正极材料的填充性能。超细颗粒氢氧化钴由于钴呈二价态，细小粒径，呈非规则状且非固定形态，是比较好的正极材料填充物。
目前，氢氧化钴的产业化过程中存在如下几个难题：(1)反应过程中，在低碱性状态下容易生成六边形片状，不利于填充性，而在高碱性状态下由于成核颗粒的聚集而形成板块状，导致D100偏大粒径分布不集中，且团块状不利于杂质的清洗；且在后续的烘干过程中，由于颗粒小，表面活化能高，烘干易团聚，现有的破碎设备对D100粒径偏大的改善有限；(2)由于氢氧化钴在高碱性溶液中，或湿料状态时，容易在含氧的气氛中被氧化成羟基氧化钴和四氧化三钴，呈浅棕色，严重时呈棕黑色。虽然在制备过程中能够通入惰性气体如氮气，但是在后续的陈化、过滤、洗涤、干燥、破碎等过程中也容易被氧化，导致其成色非纯正玫瑰红，钴含量偏高等；(3)由于氢氧化钴颗粒小，一般D50小于1μm，导致其过滤收率不高，或者收率高的情况下不能保证生产效率；(4)产生大量的废水，且能耗高，生产效率低。
例如，CN 107804878A公开了一种粗制氢氧化钴的制备方法，包括以下步骤：(1)沉淀：采用氢氧化镁浆体作为沉淀剂，对初步净化后的硫酸钴溶液进行沉淀制备粗制氢氧化钴，配制10wt％-20wt％氢氧化镁浆体，经过滤程序后当做沉淀剂使用；(2)洗涤：采用2-5级逆流洗涤的方式，将步骤(1)所得氢氧化钴沉淀经硫酸钴溶液洗涤一级逐级向后一级转移；(3)水洗：将步骤(2)经逆流洗涤后的沉淀进行调浆水洗，将夹带的钴离子洗净，最终将水洗后的沉淀进行过滤得到最终粗制氢氧化钴产品；上述粗制氢氧化钴的制备方法得到的氢氧化钴颗粒大，易氧化，能耗高，且生产效率低。
基于以上研究，需要提供一种氢氧化钴颗粒的制备方法，所述制备方法能有效地防止氢氧化钴被氧化，且得到氢氧化钴颗粒粒径更小，能够实现大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氢氧化钴颗粒及其制备方法与应用，尤其提供一种正六方形的氢氧化钴颗粒及其制备方法与应用，所述制备方法通过严格控制反应体系中的pH，避免了高碱性状态下由于颗粒的聚集成板块状，粒径偏大，且制备过程中氢氧化钴易氧化的问题。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种氢氧化钴颗粒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液混入底液中，进行共沉淀反应；
所述共沉淀反应的前0.3-0.6h内，维持共沉淀反应的pH为5-8，之后的时间内维持共沉淀反应的pH为12.5-13.0；
(2)步骤(1)所述共沉淀反应结束后，进行陈化以及后处理，得到所述氢氧化钴颗粒。
本发明在共沉淀反应过程中，将反应前期的pH先保持弱碱性环境，反应后期维持强碱性环境，从而制备得到形貌为正六方形，颗粒粒径更小的氢氧化钴颗粒，避免在低碱性状态下生成的产物形貌不利于填充，以及高碱性状态下颗粒聚集成板块状的问题；同时，本发明在制备过程中添加了抗氧化剂，能够避免氢氧化钴在高碱性溶液中易氧化的问题。
所述共沉淀反应的前0.3-0.6h内，例如可以是0.3h、0.35h、0.4h、0.45h、0.5h、0.55h或0.6h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；示例性的，所述共沉淀反应的前0.3h内，指的是从共沉淀反应刚开始至第0.3h内，反应的pH为5-8。
所述维持共沉淀反应的pH为5-8，例如可以是5、5.5、6、6.5、7、7.5或8，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应的总时间为0.8-1.2h，例如可以是0.8h、0.85h、0.9h、0.95h、1.0h、1.05h、1.1h、1.15h或1.2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应的温度为20-25℃，例如可以是20℃、20.5℃、21℃、21.5℃、22℃、22.5℃、23℃、23.5℃、24℃、24.5℃或25℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明步骤(1)所述共沉淀反应时间较短，能够大幅提升生产效率，且反应在较低的反应温度下进行，能够节约能耗，得到颗粒粒径更小且为正六方形的氢氧化钴颗粒。
优选地，步骤(1)所述底液包括纯水。
本发明所述共沉淀反应采用纯水作为底液，能够避免其他杂质离子的引入，从而避免对于氢氧化钴颗粒生长造成的影响。
优选地，步骤(1)所述底液的体积为20-65L，例如可以是20L、25L、30L、35L、40L、45L、50L、55L、60L或65L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液通过计量泵以并流方式混入底液中。
本发明通过计量泵实现钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液的并流混入底液中，其中，钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液并流时分别为三根进料口进入，且出口端处采用花洒设计，保证钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液在底液中快速反应且成均匀分散状态；并且采用计量泵实现并流能够严格调控钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液的加入量，避免添加量的波动对反应体系pH的影响。
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应的搅拌速度为300-600r/min，例如可以是300r/min、400r/min、500r/min或600r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应在氮气和/或惰性气体的氛围下进行。
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应中，氢氧根离子和钴离子的摩尔比为2.1-3.1，例如可以是2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0或3.1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述抗氧化剂溶液和钴盐溶液的体积比为(0.6-1):(250-350)，例如可以是0.6:250、0.8:300、1:250或1:350，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述钴盐溶液的浓度为127-132g/L，例如可以是127g/L、128g/L、129g/L、130g/L、131g/L或132g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述碱液的浓度为426-440g/L，例如可以是426g/L、428g/L、430g/L、432g/L、434g/L、436g/L、438g/L或440g/L，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述抗氧化剂溶液的浓度为2.5-5％，例如可以是2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述钴盐溶液中的钴盐包括氯化钴、硫酸钴或硝酸钴中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制的组合包括氯化钴和硫酸钴的组合，或氯化钴或硝酸钴的组合，优选为氯化钴。
优选地，步骤(1)所述碱液包括KOH溶液和/或NaOH溶液。
优选地，步骤(1)所述抗氧化剂溶液中的抗氧化剂包括水合肼、盐酸羟胺、抗坏血酸或抗坏血酸钠中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制的组合包括水合肼和盐酸羟胺的组合，抗坏血酸和抗坏血酸钠的组合，优选为水合肼和/或盐酸羟胺。
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应在反应釜中进行。
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应通过冷水机控制其温度。
优选地，步骤(1)所述钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液混入底液前，还包括通入30-60min氮气和/或惰性气体的步骤，例如可以是30min、40min、50min或60min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明在并流加入反应原料前，先通入一段时间的氮气和/或惰性气体，能够保证整个反应体系刚开始时就完全在氮气和/或惰性气体的氛围中，从而最大程度避免氢氧化钴的氧化。
优选地，步骤(1)共沉淀反应结束后，停止并流加入钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液，一次性加入200-600mL的抗氧化剂溶液后，再进行陈化，例如可以是200mL、300mL、400mL、500mL或600mL，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明共沉淀反应结束后，停止加料，通过一次性加入抗氧化剂来保护共沉淀反应后得到的氢氧化钴溶液，避免陈化过程中的氧化风险，提高氢氧化钴颗粒的纯度。
优选地，步骤(2)所述陈化的温度为40-55℃，例如可以是40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃或55℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明共沉淀反应结束后，适度提高温度，进行陈化反应，促进目标氢氧化钴颗粒的生长。
优选地，步骤(2)所述陈化的时间为0.8-1.2h，例如可以是0.8h、0.85h、0.9h、0.95h、1.0h、1.05h、1.1h、1.15h或1.2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述陈化的搅拌速率为50-200r/min，例如可以是50r/min、70r/min、90r/min、110r/min、130r/min、150r/min、170r/min、190r/min或200r/min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述后处理包括依次进行的压滤、洗涤、烘干、破碎和除铁。
优选地，所述压滤采用板框式压滤方式。
优选地，所述洗涤的洗涤液包括体积比为1:(400-600)的抗氧化剂溶液与纯水，例如可以是1:400、1:450、1:500、1:550或1:600，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明采用的洗涤液中也包括抗氧化剂，用于包括氢氧化钴，避免氢氧化钴在后处理时的氧化。
优选地，所述洗涤液的温度为50-70℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃或70℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述洗涤的次数为2-4次，例如可以是2次、3次或4次，每次洗涤后采用压滤方式进行固液分离。
优选地，每次所述洗涤的时间为30-90min，例如可以是30min、40min、50min、60min、70min、80min或90min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述烘干的温度为60-90℃，例如可以是60℃、70℃、80℃或90℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述烘干的时间为4-10h，例如可以是4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明所述制备方法优选地技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)向含有纯水的反应釜中通入30-60min的氮气和/或惰性气体后，钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液通过计量泵以并流方式混入纯水中，在20-25℃的温度和300-600r/min的搅拌速度下，进行0.8-1.2h的共沉淀反应，在前0.3-0.6h内，维持共沉淀反应的pH为5-8，之后的时间内维持共沉淀反应的pH为12.5-13.0；
所述共沉淀反应在氮气和/或惰性气体的氛围中进行，其中，氢氧根离子和钴离子的摩尔比为2.1-3.1，抗氧化剂溶液和钴盐溶液的体积比为(0.6-1):(250-350)；所述钴盐溶液的浓度为127-132g/L，碱液的浓度为426-440g/L，抗氧化剂溶液的浓度为2.5-5％，纯水的体积为20-65L；
(2)步骤(1)所述共沉淀反应结束后，停止并流加入钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液，一次性加入200-600mL的抗氧化剂溶液，在氮气和/或惰性气体的氛围中，40-55℃的温度和50-200r/min的搅拌速率下，进行0.8-1.2h的陈化，陈化结束后采用板框式压滤，洗涤2-4次后再进行压滤，得到的颗粒在60-90℃下烘干4-10h，破碎和除铁后，得到所述氢氧化钴颗粒；
所述洗涤的洗涤液包括体积比为1:(400-600)的抗氧化剂溶液与纯水，洗涤液的温度为50-70℃，每次洗涤的时间为30-90min。
本发明所述溶液指的是水溶液。
第二方面，本发明提供了一种氢氧化钴颗粒，所述氢氧化钴颗粒采用如第一方面所述的制备方法制得。
优选地，所述氢氧化钴颗粒的粒径D50为0.6-1.6μm，例如可以是0.6μm、0.8μm、1.0μm、1.2μm、1.4μm或1.6μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述氢氧化钴颗粒的粒径D100小于20μm，例如可以是20μm、18μm、16μm、14μm、12μm、10μm、8μm或6μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述氢氧化钴颗粒的(D90-D10)/D50为1.8-1.9，例如可以是1.8、1.82、1.84、1.86、1.88或1.9，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述氢氧化钴颗粒的形貌为正六方形。
优选地，所述氢氧化钴颗粒的磁性异物含量在100ppb以内，例如可以是100ppb、90ppb、80ppb、70ppb、60ppb、50ppb或40ppb，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述氢氧化钴颗粒采用第一方面所述的制备方法得到，其颗粒形貌为规整的正六方形，且颗粒粒径较小。
第三方面，本发明提供了一种如第而方面所述的氢氧化钴颗粒的应用，所述应用包括用于电池材料或催化剂材料。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明通过将控制共沉淀反应前期和后期的pH，与较低的反应温度搭配，并在陈化过程适度提升温度，使得制备得到的氢氧化钴的形貌为规整的正六方形，颗粒粒径更小，避免了常规方法得到的氢氧化钴非颗粒状，粒径过大，杂质较多且纯度低的问题；同时，本发明在制备过程中共沉淀反应阶段、陈化阶段和洗涤阶段均添加了抗氧化剂，能够最大程度避免氢氧化钴易氧化的问题，并且，本发明所述制备方法的反应时间短，温度低，因此能耗低，生产效率高，能够实现大规模生产。
附图说明
图1是本发明实施例1得到的氢氧化钴颗粒在5000放大倍数下的扫描电镜图。
图2是本发明实施例1得到的氢氧化钴颗粒在10000放大倍数下的扫描电镜图。
图3是本发明实施例1得到的氢氧化钴颗粒的XRD图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种氢氧化钴颗粒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)向含有纯水的反应釜中通入45min的氮气和/或惰性气体后，氯化钴溶液、NaOH溶液和水合肼溶液通过计量泵以并流方式混入纯水中，在23℃的温度和500r/min的搅拌速度下，进行1h的共沉淀反应，在前0.5h内，维持共沉淀反应的pH为6.5，之后的0.5h内维持共沉淀反应的pH为12.7；
所述共沉淀反应在氮气和/或惰性气体的氛围中进行，其中，氢氧根离子和钴离子的摩尔比为2.5，水合肼溶液和氯化钴溶液的体积比为0.8:300；所述氯化钴溶液的浓度为200g/L，NaOH溶液的浓度为435g/L，水合肼溶液的浓度为3％，纯水的体积为40L；
(2)步骤(1)所述共沉淀反应结束后，停止并流加入氯化钴溶液、NaOH溶液和水合肼溶液，一次性加入400mL的水合肼溶液，在氮气和/或惰性气体的氛围中，50℃的温度和150r/min的搅拌速率下，进行1h的陈化，陈化结束后采用板框式压滤，洗涤3次后再进行压滤，得到的颗粒在80℃下烘干7h，破碎和除铁后，得到所述氢氧化钴颗粒；
所述洗涤的洗涤液包括体积比为1:500的水合肼溶液与纯水，洗涤液的温度为60℃，每次洗涤的时间为60min；
本实施例得到的氢氧化钴颗粒的形貌为正六方形，(D90-D10)/D50为1.85，磁性异物含量为50ppb，在5000放大倍数下的扫描电镜图如图1所示，在10000放大倍数下的扫描电镜图如图2所示，XRD图如图3所示，并在图3中标出了001晶面、100晶面、101晶面、102晶面、110晶面、111晶面和103晶面对应的衍射峰位置。
实施例2
本实施例提供了一种氢氧化钴颗粒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)向含有纯水的反应釜中通入30min的氮气和/或惰性气体后，硝酸钴溶液、NaOH溶液和水合肼溶液通过计量泵以并流方式混入纯水中，在20℃的温度和300r/min的搅拌速度下，进行1.2h的共沉淀反应，在前0.6h内，维持共沉淀反应的pH为5，之后的0.6h内维持共沉淀反应的pH为13.0；
所述共沉淀反应在氮气和/或惰性气体的氛围中进行，其中，氢氧根离子和钴离子的摩尔比为2.1，水合肼溶液和硝酸钴溶液的体积比为0.6:350；所述硝酸钴溶液的浓度为127g/L，NaOH溶液的浓度为440g/L，水合肼溶液的浓度为2.5％，纯水的体积为65L；
(2)步骤(1)所述共沉淀反应结束后，停止并流加入硝酸钴溶液、NaOH溶液和水合肼溶液，一次性加入600mL的水合肼溶液，在氮气和/或惰性气体的氛围中，55℃的温度和200r/min的搅拌速率下，进行1.2h的陈化，陈化结束后采用板框式压滤，洗涤2次后再进行压滤，得到的颗粒在90℃下烘干4h，破碎和除铁后，得到所述氢氧化钴颗粒；
所述洗涤的洗涤液包括体积比为1:400的水合肼溶液与纯水，洗涤液的温度为50℃，每次洗涤的时间为90min；
本实施例得到的氢氧化钴颗粒的形貌为正六方形，(D90-D10)/D50为1.80，磁性异物含量为100ppb。
实施例3
本实施例提供了一种氢氧化钴颗粒的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)向含有纯水的反应釜中通入60min的氮气和/或惰性气体后，硫酸钴溶液、KOH溶液和水合肼溶液通过计量泵以并流方式混入纯水中，在25℃的温度和600r/min的搅拌速度下，进行0.8h的共沉淀反应，在前0.3h内，维持共沉淀反应的pH为8，之后的0.5h内维持共沉淀反应的pH为12.5；
所述共沉淀反应在氮气和/或惰性气体的氛围中进行，其中，氢氧根离子和钴离子的摩尔比为3.1，水合肼溶液和硫酸钴溶液的体积比为1:250；所述硫酸钴溶液的浓度为132g/L，KOH溶液的浓度为426g/L，水合肼溶液的浓度为5％，纯水的体积为20L；
(2)步骤(1)所述共沉淀反应结束后，停止并流加入硫酸钴溶液、KOH溶液和水合肼溶液，一次性加入200mL的水合肼溶液，在氮气和/或惰性气体的氛围中，40℃的温度和50r/min的搅拌速率下，进行0.8h的陈化，陈化结束后采用板框式压滤，洗涤4次后再进行压滤，得到的颗粒在60℃下烘干10h，破碎和除铁后，得到所述氢氧化钴颗粒；
所述洗涤的洗涤液包括体积比为1:600的水合肼溶液与纯水，洗涤液的温度为70℃，每次洗涤的时间为30min；
本实施例得到的氢氧化钴颗粒的形貌为正六方形，(D90-D10)/D50为1.9，磁性异物含量为80ppb。
对比例1
本对比例提供了一种氢氧化钴颗粒的制备方法，所述制备方法除了步骤(1)所述共沉淀反应的pH一直为6.5外，其余均与实施例1相同。
本对比例反应过程的体系pH过低，会造成氢氧化钴不能形成正六方形，并且启动粒径较大。
对比例2
本对比例提供了一种氢氧化钴颗粒的制备方法，所述制备方法除了步骤(1)所述共沉淀反应的pH一直为12.7外，其余均与实施例1相同。
本对比例反应过程的体系pH过高，造成氢氧化钴正六边形过于细小，烘干过程中容易团聚，更容易发生氧化，从而使制备得到的氢氧化钴颗粒的纯度下降。
由实施例1-3与对比例1-2可知，本发明在共沉淀反应过程中，控制反映前期和后期的pH不同，能够得到正六方形，粒径小，纯度高且产率较高的氢氧化钴颗粒。
综上所述，本发明提供了一种氢氧化钴颗粒及其制备方法与应用，所述制备方法能耗低，生产效率高，能够实现大规模生产，主要通过将控制共沉淀反应前期和后期的pH，与较低的反应温度搭配，并在陈化过程适度提升温度，使得制备得到的氢氧化钴的形貌为规整的正六方形，颗粒粒径更小，并且在制备过程中能够最大程度避免氢氧化钴易氧化的问题。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种氢氧化钴颗粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液混入底液中，进行共沉淀反应；
所述共沉淀反应的前0.3-0.6h内，维持共沉淀反应的pH为5-8，之后的时间内维持共沉淀反应的pH为12.5-13.0；
(2)步骤(1)所述共沉淀反应结束后，进行陈化以及后处理，得到所述氢氧化钴颗粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述共沉淀反应的总时间为0.8-1.2h；
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应的温度为20-25℃；
优选地，步骤(1)所述底液包括纯水；
优选地，步骤(1)所述底液的体积为20-65L；
优选地，步骤(1)所述钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液通过计量泵以并流方式混入底液中。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述共沉淀反应的搅拌速度为300-600r/min；
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应在氮气和/或惰性气体的氛围下进行；
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应中，氢氧根离子和钴离子的摩尔比为2.1-3.1；
优选地，步骤(1)所述抗氧化剂溶液和钴盐溶液的体积比为(0.6-1):(250-350)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述钴盐溶液的浓度为127-132g/L；
优选地，步骤(1)所述碱液的浓度为426-440g/L；
优选地，步骤(1)所述抗氧化剂溶液的浓度为2.5-5％；
优选地，步骤(1)所述钴盐溶液中的钴盐包括氯化钴、硫酸钴或硝酸钴中的任意一种或至少两种的组合，优选为氯化钴；
优选地，步骤(1)所述碱液包括KOH溶液和/或NaOH溶液；
优选地，步骤(1)所述抗氧化剂溶液中的抗氧化剂包括水合肼、盐酸羟胺、抗坏血酸或抗坏血酸钠中的任意一种或至少两种的组合，优选为水合肼和/或盐酸羟胺。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述共沉淀反应在反应釜中进行；
优选地，步骤(1)所述共沉淀反应通过冷水机控制其温度；
优选地，步骤(1)所述钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液混入底液前，还包括通入30-60min氮气和/或惰性气体的步骤。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)共沉淀反应结束后，停止并流加入钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液，一次性加入200-600mL的抗氧化剂溶液后，再进行陈化；
优选地，步骤(2)所述陈化的温度为40-55℃；
优选地，步骤(2)所述陈化的时间为0.8-1.2h，搅拌速率为50-200r/min；
优选地，步骤(2)所述后处理包括依次进行的压滤、洗涤、烘干、破碎和除铁；
优选地，所述压滤采用板框式压滤方式；
优选地，所述洗涤的洗涤液包括体积比为1:(400-600)的抗氧化剂溶液与纯水；
优选地，所述洗涤液的温度为50-70℃；
优选地，所述洗涤的次数为2-4次，每次洗涤后采用压滤方式进行固液分离；
优选地，每次所述洗涤的时间为30-90min；
优选地，所述烘干的温度为60-90℃，时间为4-10h。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)向含有纯水的反应釜中通入30-60min的氮气和/或惰性气体后，钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液通过计量泵以并流方式混入纯水中，在20-25℃的温度和300-600r/min的搅拌速度下，进行0.8-1.2h的共沉淀反应，在前0.3-0.6h内，维持共沉淀反应的pH为5-8，之后的时间内维持共沉淀反应的pH为12.5-13.0；
所述共沉淀反应在氮气和/或惰性气体的氛围中进行，其中，氢氧根离子和钴离子的摩尔比为2.1-3.1，抗氧化剂溶液和钴盐溶液的体积比为(0.6-1):(250-350)；所述钴盐溶液的浓度为127-132g/L，碱液的浓度为426-440g/L，抗氧化剂溶液的浓度为2.5-5％，纯水的体积为20-65L；
(2)步骤(1)所述共沉淀反应结束后，停止并流加入钴盐溶液、碱液和抗氧化剂溶液，一次性加入200-600mL的抗氧化剂溶液，在氮气和/或惰性气体的氛围中，40-55℃的温度和50-200r/min的搅拌速率下，进行0.8-1.2h的陈化，陈化结束后采用板框式压滤，洗涤2-4次后再进行压滤，得到的颗粒在60-90℃下烘干4-10h，破碎和除铁后，得到所述氢氧化钴颗粒；
所述洗涤的洗涤液包括体积比为1:(400-600)的抗氧化剂溶液与纯水，洗涤液的温度为50-70℃，每次洗涤的时间为30-90min。
8.一种氢氧化钴颗粒，其特征在于，所述氢氧化钴颗粒采用如权利要求1-7任一项所述的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的氢氧化钴颗粒，其特征在于，所述氢氧化钴颗粒的粒径D50为0.6-1.6μm，粒径D100小于20μm；
优选地，所述氢氧化钴颗粒的(D90-D10)/D50为1.8-1.9；
优选地，所述氢氧化钴颗粒的形貌为正六方形；
优选地，所述氢氧化钴颗粒的磁性异物含量在100ppb以内。
10.一种如权利要求8或9所述的氢氧化钴颗粒的应用，其特征在于，所述应用包括用于电池材料或催化剂材料。
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