低氯碳酸鈷的制備工藝研究.pdf

1、具有高比能量、高比功率、無(wú)記憶、自放電率低等特點(diǎn)的鋰離子電池作為新一代電池體系，是移動(dòng)電子設(shè)備、電動(dòng)汽車以及國(guó)防軍工等高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的理想電源。近年來(lái)由于通訊業(yè)和交通行業(yè)的迅猛發(fā)展，電池行業(yè)鈷消費(fèi)已超過(guò)硬質(zhì)合金行業(yè)，成為我國(guó)鈷消費(fèi)第一大戶。作為生產(chǎn)鋰電池原料鈷酸鋰前驅(qū)物的碳酸鉆，其市場(chǎng)需求在不斷增加。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)碳酸鈷的制備和生產(chǎn)研究中還存在一些問(wèn)題，如氯的含量較高，不利于電池的儲(chǔ)存容量、充放電性能和循環(huán)壽命的提高；碳酸鈷在空

2、氣中極易氧化，穩(wěn)定性差，難過(guò)濾、難成型。因此尋求合理的沉淀技術(shù)，探尋能使產(chǎn)品純度高，并能擴(kuò)大生產(chǎn)，穩(wěn)定工藝及質(zhì)量的工藝流程是制備工藝研究中迫切需要解決的問(wèn)題。 本研究采用碳酸鈉作沉淀劑從氯化鈷溶液中合成碳酸鈷。首先從熱力學(xué)角度理論上計(jì)算分析了用碳酸鈉與氯化鈷來(lái)合成碳酸鈷這一反應(yīng)體系的理論pH值；并通過(guò)對(duì)影響碳酸鈷形貌和氯含量的一些因素如加料方式、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物初始濃度、反應(yīng)體系pH值、陳化時(shí)間和方式的實(shí)驗(yàn)研究，尋求較佳的合成工

3、藝條件。 本研究采用了電滲析技術(shù)對(duì)碳酸鈷沉淀做除氯的特殊處理。首先從動(dòng)力學(xué)角度理論上分析了電滲析時(shí)間、電場(chǎng)強(qiáng)度、電極室溶液種類等對(duì)電滲析效率的影響。并通過(guò)對(duì)除氯效率的各個(gè)影響因素如電滲析時(shí)間、電場(chǎng)強(qiáng)度、電極室溶液種類等的實(shí)驗(yàn)研究，尋求較佳的電滲析除雜工藝條件。 采用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、激光粒度測(cè)試儀、原子吸收儀、分光光度計(jì)等儀器對(duì)碳酸鉆粉末進(jìn)行了檢測(cè)，研究討論了不同反應(yīng)條件對(duì)碳酸鈷粉末的物相、形貌、粒度及氯等雜