[发明专利]一种氧化亚钴及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种氧化亚钴的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)混合氯化钴溶液和碳酸氢铵溶液，进行共沉淀反应，得到碳酸钴；所述共沉淀反应的体系中，原料仅包括氯化钴溶液和碳酸氢铵溶液；

(2)在保护性气体下，煅烧步骤(1)得到的碳酸钴，得到所述氧化亚钴。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述共沉淀反应的终点为：直至得到的碳酸钴的粒径D₉₀在3μm以下；

优选地，步骤(2)所述氧化亚钴的一次颗粒粒径分布在100nm以下；

优选地，步骤(2)所述氧化亚钴的形貌为球形或类球形。

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)所述共沉淀反应的温度为35-45℃；

优选地，步骤(1)所述共沉淀反应的pH为7.3-7.7；

优选地，步骤(1)所述共沉淀反应通过调节碳酸氢铵的加入量控制反应的pH。

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)所述混合氯化钴溶液和碳酸氢铵溶液的方法包括：氯化钴溶液和碳酸氢铵溶液以并流的方式添加至含有底液的反应釜中。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述并流通过计量泵实现；

优选地，所述底液包括浓度为40-80g/L的碳酸氢铵；

优选地，所述氯化钴溶液和碳酸氢铵溶液的流量比为1.5-2.1。

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(2)所述煅烧的温度为300-450℃，时间为1-3h；

优选地，步骤(2)所述保护性气体包括氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氡气中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)所述保护性气体的流速为200-400mL/min。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)之间还包括洗涤步骤；

优选地，所述洗涤的洗涤液包括去离子水；

优选地，所述洗涤的终点为碳酸钴中氯离子的含量小于100ppm。

8.根据权利要求1-7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)氯化钴溶液和碳酸氢铵溶液以1.5-2.1的流量比，采用计量泵以并流的方式添加至含有底液的反应釜中，进行共沉淀反应，通过调节碳酸氢铵的加入量控制反应的pH为7.3-7.7，直至得到的碳酸钴的粒径D₉₀在3μm以下，停止反应；

所述共沉淀反应的温度为35-45℃；所述底液包括浓度为40-80g/L的碳酸氢铵；

(2)采用去离子水洗涤步骤(1)所述碳酸钴，直至碳酸钴中氯离子的含量小于100ppm，得到洗涤后的碳酸钴；

(3)在流速为200-400mL/min的保护性气体下，300-450℃下煅烧1-3h步骤(2)所述洗涤后的碳酸钴，得到一次颗粒粒径在100nm以下，且形貌为球形或类球形的所述氧化亚钴。

9.一种氧化亚钴，其特征在于，所述氧化亚钴采用如权利要求1～8任一项所述的制备方法得到。

10.一种如权利要求9所述的氧化亚钴的应用，其特征在于，所述应用包括用于电池材料或催化剂材料。