1、1络合剂对四氧化三钴合成的影响研究摘要:本文以 6 种不同的络合剂对四氧化三钴生产的为研究对象。用尿素做络合剂生产出来的四氧化三钴颗粒松散用 DTPA 做络合剂生产出来的四氧化三钴颗粒松散,松装密度较小,也不适宜用于工业生产。L-组氨酸,柠檬酸,酒石酸钠和 EDTA-2Na 作为络合剂生产出来的四氧化三钴颗粒较为紧密,松装密度较大;L-组氨酸做为络合剂得到的四氧化三钴粒度较大,适宜生产大粒度的产品,而用柠檬酸,酒石酸钠和 EDTA-2Na 得到的四氧化三钴分别在 3.0m、4.0m、5.0m 左右,可以为生产同一梯队不同型号的产品使用。 关键词:络合剂 尿素 DTPA L-组氨酸 柠檬酸 酒石
2、酸钠 EDTA-2Na 锂(锂离子)电池是一种电化学装置,其基本工作原理是在充放电过程中,来自锂金属或含锂嵌入式化合物的锂离子通过一种离子导电物质在电池的正极和负极之间穿梭,同时电子通过外电路在正极和负极之间做相应得运动。目前,锂离子电池未来发展方向有四:一是电池容量的提高;二是改善电极的循环寿命;三是解决电池的安全性问题;四是降低其制造成本。 四氧化三钴是锂电池正极材料钴酸锂的主要原材料之一,为了提高钴酸锂电池的容量及安全性能,四氧化三钴的质量特别磁性异物的含量以及密度的大小尤为重要,它对电池的性能及安全性起着非常重要的作用,所以可以说四氧化三钴产品性能的好坏是整个钴酸锂电池工业的关2键 一
3、、实验部分 1.仪器的选择 斯柯特松装密度仪, S3500 型激光粒度仪,自制 5000ml 玻璃反应釜。2.试剂的选择 氯化钴(钴含量 24.2%) ,烧碱(浓度 32%) ,尿素(分析纯国药)L-组氨酸(食品级) ,柠檬酸(工业纯) ,淀粉,DTPA,酒石酸钠,EDTA-2Na。 氯化钴配置成钴含量 90.00g/l 的溶液(以下简称钴液) ,烧碱配制成 9.50mol/l 的溶液(以下简称碱液) ;钴液分成 6 份,每份 20L。分别添加 3.6 克尿素,5.9 克 L-组氨酸,7.7 克柠檬酸,10.8 克 DTPA,58.5克酒石酸钠。22 克 EDTA-2Na 3.实验方法 反应釜
4、中,碱液和钴液以并流的方式进入反应釜中,其中钴液的流量为 200ml/h,碱液根据反应釜的 pH 值进行调节,控制反应釜内 pH 值控制范围 10.2010.30 之间。控制反应釜温度为 65,搅拌桨转速为300rpm。反应釜上部溢流口出来的料液进入到储桶中。 取样方法:溢流口出来的料液 150ml 置于陶瓷碟子中,放入烘箱中220保温 1 小时,样品呈黑色粉末状,用密度仪和激光粒度仪测定密度和粒度。 二、结果与讨论 31.尿素做为络合剂的松装粒度分布 结果表明:尿素作为络合剂使用时,生产出来的四氧化三钴颗粒组织松散,松装在 0.25-0.35g/cm3,粒度分布在 8.0-12.0m。 2.
5、L-组氨酸做为络合剂的松装粒度分布 结果表明:L-组氨酸作为络合剂使用时,生产出来的四氧化三钴颗粒组织较为紧密,松装在 1.42-1.55g/cm3,粒度分布在 21.0-27.0m.由于 L-组氨酸较为,不适宜生产中使用。 3.柠檬酸做为络合剂的松装粒度分布 结果表明:柠檬酸作为络合剂使用时,生产出来的四氧化三钴颗粒,松装在 1.19-1.43g/cm3,粒度分布在 2.75-2.95m.,柠檬酸价格适中,适合工业化生产。 4.DTPA 做为络合剂的松装粒度分布 结果表明:DTPA 作为络合剂使用时,生产出来的四氧化三钴颗粒,松装在 1.03-1.20g/cm3,粒度分布在 4.82-5.7
6、2m。 5.酒石酸钠做为络合剂的松装粒度分布 结果表明:酒石酸钠作为络合剂使用时,生产出来的四氧化三钴颗粒组织紧密,松装在 1.30-1.36g/cm3,粒度分布在 4.03-4.13m。 6.EDTA-2Na 做为络合剂的松装粒度分布 结果表明:EDTA-2Na 作为络合剂使用时,生产出来的四氧化三钴颗粒组织紧密,松装在 1.50-1.57g/cm3,粒度分布在 4.92-5.12m 三、结束语 用尿素做络合剂生产出来的四氧化三钴颗粒松散,松装密度过小,4不适宜用于工业生产。用 DTPA 做络合剂生产出来的四氧化三钴颗粒松散,松装密度较小,也不适宜用于工业生产。L-组氨酸,柠檬酸,酒石酸钠和 EDTA-2Na 作为络合剂生产出来的四氧化三钴颗粒较为紧密,松装密度较大;L-组氨酸做为络合剂得到的四氧化三钴粒度较大,适宜生产大粒度的产品,而用柠檬酸,酒石酸钠和 EDTA-2Na 得到的四氧化三钴分别在3.0m、4.0m、5.0m 左右,可以为生产同一梯队不同型号的产品使用。