【技术实现步骤摘要】
本申请属于材料，尤其涉及一种电池级球形钴粉及其制备方法，以及一种正极材料，一种二次电池。
技术介绍
1、钴金属具有很好的耐高温、耐腐蚀、磁性性能，广泛应用于高温合金、硬质合金、陶瓷颜料、催化剂、电池等行业。在电池行业，钴主要用于三元锂电池的正极材料，可以明显提升锂电池的能量密集度。三元锂电池的钴已是近几年钴消费的主要增量需求。在三元材料电池中钴可以稳定材料的层状结构，而且可以提高材料的循环和倍率性能。
2、目前，钴粉存在酸溶效率低，酸溶不充分等问题。下游应用市场对电池级钴粉提出了相应的性能要求：①中值粒径d50大于100μm以上，形貌呈多孔球形，粒度分布均匀；②松装密度大于3.5g/cm3以上。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种电池级球形钴粉及其制备方法，以及一种正极材料，一种二次电池，旨在一定程度上解决现有钴粉粒径小且不均匀，松装密度低的问题。
2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
3、第一方面，本申请提供一种电池级球形钴粉的制备方法，包括以下步骤：
4、将第一钴液与钴粉晶种、第一催化剂、第一络合剂和第一分散剂进行混合处理，形成混合料液；
5、加热所述混合料液并排除反应体系内空气后，通入还原气体进行第一还原反应，分离上清液，得到第一中间产物；
6、在含有所述第一中间产物的反应体系中，添加第二钴液、第二催化剂、第二络合剂和第二分散剂，混合后升温加热并排除反应体系内空气，通入还原气体进行第
7、对所述钴粉浆料进行洗涤和干燥处理，得到电池级球形钴粉。
8、第二方面，本申请提供一种电池级球形钴粉，所述电池级球形钴粉采用如上述的方法制得。
9、第三方面，本申请提供一种正极材料，制备所述正极材料的原料中包含有上述的电池级球形钴粉。
10、第四方面，本申请提供一种二次电池，所述二次电池包括正极片、负极片、隔膜和电解液，其中，所述正极片中包含有上述的正极材料。
11、本申请第一方面提供的电池级球形钴粉的制备方法，将第一钴液与钴粉晶种、第一催化剂、第一络合剂和第一分散剂制成混合料液后，进行加热处理并排除反应体系内空气后，再通入还原气体进行还原反应，提高还原过程中生成的钴粉粒度的均匀性，从而对钴粉晶种有更好的包覆效果。避免先通还原气体再升温反应过程中还原速度不均衡，还原生成的钴粉粒度不均一影响对晶种的包覆效果问题。制备第一中间产物后，将其再次与第二钴液、第二催化剂、第二络合剂和第二分散剂混合，再次升温加热并排除反应体系内空气，再通入还原气体进行第二还原反应，避免空气的干扰，提高还原效率。在该反应过程中以第一中间产物为晶种，还原生成的钴粉包覆在第一中间产物表面形成新的包覆层，从而制得的第二中间产物有更大的粒径。进一步地，通过重复该步骤，即以中间产物作为晶种，通过还原反应生成新的钴粉包覆中间产物表面，促使中间产物粒径不断增大，直至中间产物的粒径达到目标粒径，有效确保钴粉的粒径大小及均一性，得到目标钴粉浆料。洗涤、干燥该钴粉浆料便可得到电池级球形钴粉。本申请电池级球形钴粉的制备方法，通过多次还原处理达到对钴粉晶种进行多次原位包覆的效果，不但提高了钴粉的粒径，钴粉粒度分布均匀，形貌呈多孔球形，球形度高；而且使制得的钴粉纯度高，松装密度大，较大的松装密度利于酸溶过程沉底提高溶解速度，能够满足溶解制备电池级硫酸钴的球形钴粉的制备要求，适用于制备动力型三元正极材料。另外，本申请电池级球形钴粉的制备方法，工艺简单，制程短，生产过程能耗较低，适用于工业化大规模生产和应用。
12、本申请第二方面提供的电池级球形钴粉，采用上述的方法制得，钴粉粒径大，且粒度分布均匀，形貌呈多孔球形，球形度高；另外，钴粉纯度高，松装密度大，较大的松装密度利于酸溶过程沉底提高溶解速度，能够满足溶解制备电池级硫酸钴的球形钴粉的制备要求，适用于制备动力型三元正极材料。
13、本申请第三方面提供的正极材料，由于制备该正极材料的原料组分包括上述电池级球形钴粉，该钴粉有较大的粒径，粒度分布均匀，形貌呈多孔球形，球形度高；且松装密度大，纯度高，从而酸溶效率高，酸溶充分，能够满足溶解制备电池级硫酸钴的球形钴粉的制备要求，适用于制备动力型三元正极材料。在正极材料中钴不但可以稳定材料的层状结构，而且可以提高材料的循环和倍率性能。因而，上述电池级球形钴粉不但提高了正极材料的制备效率，而且提高了正极材料的能量密度、循环稳定性、倍率性能等电化学性能。
14、本申请第四方面提供的二次电池中正极片包含有上述的正极材料，该正极材料具有能量密度高、循环稳定性好、倍率性能优异、结构稳定性好等电化学性能。因而，提高了二次电池的循环性能、稳定性能、使用寿命等特性。
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1.一种电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
3.如权利要求2所述的电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
4.如权利要求3所述的电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
5.如权利要求1～4任一项所述的电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
6.如权利要求5所述的电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
7.一种电池级球形钴粉，其特征在于，所述电池级球形钴粉采用如权利要求1～6任一项所述的方法制得。
8.如权利要求7所述的电池级球形钴粉，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
9.一种正极材料，其特征在于，制备所述正极材料的原料中包含有如权利要求7～8任一项所述的电池级球形钴粉。
10.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括正极片、负极片、隔膜和电解液，其中，所述正极
...【技术特征摘要】
1.一种电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
3.如权利要求2所述的电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
4.如权利要求3所述的电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
5.如权利要求1～4任一项所述的电池级球形钴粉的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一种：
6.如权利要求5所述的电池级球形...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘冠宇，张克军，刘人生，郑德洲，
申请(专利权)人：衢州华友钴新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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