【技术实现步骤摘要】
本申请涉及新能源，尤其涉及一种富钴氢氧化物及其制备方法、钴包覆正极材料及其制备方法、锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池因其高能量密度、高转化效率广泛应用于电子便携设备、电动汽车、可穿戴电子产品和医疗设备等领域。在当前锂离子电池技术中，正极材料是决定电池成本和能量密度的关键。因此，正极材料的开发对于锂离子电池的成功应用至关重要。但正极材料在电池工作过程中易破裂，与电解质之间存在持续的副反应，对电池的性能影响较大。
2、为了改善正极材料的性能，会对正极材料做包覆处理。包覆剂需要包覆在正极材料表面，其颗粒粒径一般较小，颗粒间容易自发团聚，导致颗粒分散性差，包覆在正极材料表面上容易出现包覆不均匀的情况，影响后续制备得到的电池的电化学性能。
3、此外，常用的包覆材料一般为金属氧化物，如al2o3、zro2、tio2、la2o3等非电化学活性剂；非电化学活性剂可作为正极材料和电解质之间的物理屏障，减轻了界面副反应。然而，由于这些金属氧化物的电子和离子的非导电性，会影响包覆后的正极材料制备成的电池的容量性能。
4、如何提高包覆材料的分散性能从而提高包覆均匀性，以及提升包覆后的正极材料制备成的电池的容量性能，仍旧是目前使用的包覆材料面临的挑战。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种富钴氢氧化物及其制备方法、钴包覆正极材料及其制备方法、锂离子电池，旨在解决现有包覆材料颗粒分散性差导致包覆不均匀的问题，以及包覆后的正极材料制备成的电池的容量性能下降的问题。
2、为实现以上目的，第一方面，本申请提供一种富钴氢氧化物，所述富钴氢氧化物的团聚系数其中，
3、dbet＝6/(ρ·bet)，
4、ρ为所述富钴氢氧化物的真密度，
5、bet为所述富钴氢氧化物的比表面积，
6、为所述富钴氢氧化物在使用cu-kα射线的x射线衍射测试时计算得到的平均晶粒尺寸。
7、在一些实施例中，所述富钴氢氧化物满足以下条件中的至少一个：
8、a.所述富钴氢氧化物的团聚系数
9、b.所述富钴氢氧化物的比表面积bet为30m2/g-45m2/g；
10、c.所述富钴氢氧化物的dbet＝6/(ρ·bet)＝34nm-65nm；
11、d.所述富钴氢氧化物的平均晶粒尺寸为30nm-45nm；
12、e.所述富钴氢氧化物的平均晶粒尺寸为在(001)晶面、(100)晶面、(101)晶面、(002)晶面、(102)晶面、(110)晶面、(003)晶面、(111)晶面、(200)晶面、(103)晶面、(201)晶面、(202)晶面、(112)晶面的晶粒尺寸平均值。
13、在一些实施例中，所述富钴氢氧化物的团聚状态hausner比＝td/ad为2.0-3.0，其中，所述富钴氢氧化物的振实密度td为0.50g/cm3-0.85g/cm3，所述富钴氢氧化物的松装密度ad为0.20g/cm3-0.50g/cm3。
14、在一些实施例中，所述富钴氢氧化物满足以下条件中的至少一个：
15、a.所述富钴氢氧化物的x射线衍射图谱中，所述(001)晶面对应的衍射峰的峰强i(001)与所述(101)晶面对应的衍射峰的峰强i(101)的峰强比i(001)/i(101)为1.3-1.8；
16、b.所述富钴氢氧化物的平均粒径d50为0.3-1.0μm；
17、c.所述富钴氢氧化物的化学式为coxm1-x-tat(oh)2+δ，其中，0.6<x≤1，0≤t≤0.1，0≤δ≤0.3，m为al、ni、mn、mg、ti与zr中的至少一种；a为mo、cr、b、la、y、nb与er中的至少一种。
18、第二方面，本申请还提供一种上述的富钴氢氧化物的制备方法，包括：
19、惰性气氛保护下，开启搅拌，将含钴的盐溶液、沉淀剂和络合剂溶液加入到底液中进行共沉淀反应后得到氢氧化物浆料；将所述氢氧化物浆料洗涤、干燥、粉碎，得到所述富钴氢氧化物；
20、其中，加入所述络合剂溶液的流速依次分为第一步和第二步，所述第一步时所述络合剂溶液的流速＞所述第二步时络合剂溶液的流速。
21、在一些实施例中，满足以下条件中的至少一个：
22、a.所述含钴的盐溶液中的金属离子总质量浓度为90g/l～140g/l；
23、b.所述含钴的盐溶液还包括al、ni、mn、mg、ti、zr、mo、cr、b、la、y、nb与er中的至少一种；
24、c.所述沉淀剂溶液为氢氧化钠溶液；
25、d.所述沉淀剂溶液的质量浓度为240g/l～440g/l；
26、e.所述络合剂溶液为氨水和/或乙二胺溶液；
27、f.所述络合剂溶液的质量浓度为10g/l～30g/l；
28、g.所述底液为纯水、所述沉淀剂溶液和络合剂溶液的混合物，所述水、所述络合剂溶液、所述沉淀剂溶液的体积比为v水：v络合剂：v沉淀剂＝(20～120):(0～2.5):1；
29、h.所述底液的体积为反应釜体积的20v％～50v％；
30、i.所述共沉淀反应中，加入所述含钴的盐溶液的流速为反应釜体积的6％/h-30％/h；
31、j.所述共沉淀反应中，加入所述沉淀剂溶液和所述含钴的盐溶液时所述沉淀剂溶液中的沉淀剂质量与所述含钴的盐溶液中金属元素的质量比为(1.25～1.65):1；
32、k.所述第一步时所述络合剂溶液的流速为反应釜体积的2.5％/h-6.0％/h，所述第二步时所述络合剂溶液的流速为反应釜体积的0-1.5％/h；
33、l.所述第一步和所述第二步时加入所述络合剂溶液的时间分别独立地为0.2h-2.5h；
34、m.所述搅拌频率为40hz-50hz；
35、n.所述共沉淀反应的温度为30℃～60℃；
36、o.所述洗涤使用的洗液为纯水，所述洗涤温度为50℃～75℃；
37、p.所述干燥的温度为80℃～110℃，时间为8h～15h；
38、q.所述粉碎分为第一次粉碎和第二次粉碎，所述第一次粉碎为使用碟巢磨粉碎后过60-100目筛，所述第二次粉碎为使用气流磨粉碎，所述第二次粉碎进料频率为5hz-8hz。
39、第三方面，本申请提供一种古包覆正极材料，所述钴包覆正极材料的二次颗粒包括基体和包覆层，所述基体包括正极材料，所述包覆层的原料包括上述富钴氢氧化物。
40、第四方面，本申请还提供一种根据上述的钴包覆正极材料的制备方法，包括：将正极材料与所述富钴氢氧化物混合后烧结，得到所述钴包覆正极材料。
41、在一些实施例中，满足以下条件中的至少一个：
42、a.所述钴包覆正极材料的平均粒径d50为10μm-15μm；
43、b.所述富钴氢氧化物的添加量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种富钴氢氧化物，其特征在于，所述富钴氢氧化物的团聚系数其中，
2.根据权利要求1所述的富钴氢氧化物，其特征在于，所述富钴氢氧化物满足以下条件中的至少一个：
3.根据权利要求1或2所述的富钴氢氧化物，其特征在于，所述富钴氢氧化物的团聚状态Hausner比＝TD/AD为2.0-3.0，其中，
4.根据权利要求1所述的富钴氢氧化物，其特征在于，所述富钴氢氧化物满足以下条件中的至少一个：
5.一种如权利要求1至4任一项所述的富钴氢氧化物的制备方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的富钴氢氧化物的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一个：
7.一种钴包覆正极材料，其特征在于，所述钴包覆正极材料的二次颗粒包括基体和包覆层，所述基体包括正极材料，所述包覆层的原料包括权利要求1至4任一项所述的富钴氢氧化物。
8.一种根据权利要求7所述的钴包覆正极材料的制备方法，其特征在于，包括：将正极材料与所述富钴氢氧化物混合后烧结，得到所述钴包覆正极材料。
9.根据权利要求8所述的钴包覆正极材
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求7所述的钴包覆正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种富钴氢氧化物，其特征在于，所述富钴氢氧化物的团聚系数其中，
2.根据权利要求1所述的富钴氢氧化物，其特征在于，所述富钴氢氧化物满足以下条件中的至少一个：
3.根据权利要求1或2所述的富钴氢氧化物，其特征在于，所述富钴氢氧化物的团聚状态hausner比＝td/ad为2.0-3.0，其中，
4.根据权利要求1所述的富钴氢氧化物，其特征在于，所述富钴氢氧化物满足以下条件中的至少一个：
5.一种如权利要求1至4任一项所述的富钴氢氧化物的制备方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的富钴氢氧化物...
【专利技术属性】
技术研发人员：仇业超，翁毅，夏勇，訚硕，袁国和，纪方力，
申请(专利权)人：中伟新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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