氢氧化钴是一种典型的两性过渡金属氢氧化物，主要存在 α 和 β 两种晶型，其中 β因结构稳定、理化性能可控，成为新能源材料与催化领域的核心功能中间体。
工业与实验室中制备氢氧化钴的核心思路是通过钴盐与碱源的沉淀反应实现，不同工艺的差异主要体现在反应条件、形貌调控手段上，主流方法如下：
液相沉淀法
这是目前最成熟、应用最广泛的制备方法。以可溶性钴盐（如氯化钴)、硫酸钴)为原料，与碱源（氢氧化钠、氨水）在水溶液中混合，通过调控 pH 值、反应温度、搅拌速率等参数，生成氢氧化钴沉淀。
微波辅助合成法
该方法是在液相沉淀基础上，引入微波辐射强化反应过程。微波的热效应可使溶液内部快速、均匀升温，缩短反应时间，同时抑制晶粒过度生长。
水热 / 溶剂热法
将钴盐与碱源的混合液置于高压反应釜中，在 100～200℃的高温高压环境下反应。通过调控溶剂种类（水、乙醇、乙二醇等）、反应温度和保温时间，可精准调控产物的晶型与形貌。
电化学沉积法
以含钴电解质溶液为体系，通过电解使钴离子在阴极表面发生还原并与氢氧根结合，沉积生成氢氧化钴薄膜。
纯相氢氧化钴存在导电性差、循环稳定性不足、催化活性位点有限等缺陷，需通过改性提升其性能，主流改性手段分为三类：
元素掺杂改性
通过引入金属离子（如 Ni²⁺、Mn²⁺、Al³⁺、Zn²⁺）或非金属离子（如 S²⁻、P³⁻），替换氢氧化钴晶格中的部分 Co²⁺，实现晶格畸变与电子结构调控。
复合改性
将氢氧化钴与碳材料（石墨烯、碳纳米管、多孔碳）、金属氧化物等复合，构建多维复合结构，协同提升材料性能。
形貌与结构调控改性
通过优化制备工艺参数，构建多孔、中空、核壳等特殊形貌的氢氧化钴微纳结构。这类结构具有高比表面积、丰富的孔道结构，能够暴露更多活性位点，加速离子与电子的传输。
氢氧化钴及其改性材料的核心应用集中在新能源电池领域，是锂电、钠电等储能器件的关键原料：
锂离子电池正极材料前驱体
β氢氧化钴是三元锂电池（NCM、NCA）正极材料的核心前驱体。通过与镍盐、锰盐共沉淀，可合成镍钴锰三元前驱体，经烧结后得到高能量密度的正极材料。
钠离子电池电极材料
钠离子电池因资源成本优势，成为锂电的重要补充。层状结构的 α氢氧化钴具有较大的层间距，利于钠离子的嵌入与脱出，可直接作为钠离子电池正极材料；经碳复合改性后，其循环稳定性与倍率性能可进一步提升。
超级电容器电极材料
氢氧化钴具有赝电容特性，通过氧化还原反应储存电荷，比容量远高于传统碳基电容器。改性后的氢氧化钴（如氢氧化钴 / 石墨烯复合材料），兼具高比容量与高导电性，可用于制备高性能超级电容器，适用于快充、高功率的储能场景。
依托其氧化还原特性与两性结构，氢氧化钴在电催化、光催化、有机催化等领域展现出优异性能：
电催化析氧 / 析氢反应（OER/HER）
氢氧化钴是碱性电解水制氢的高效非贵金属催化剂。其表面的 Co²⁺/Co³⁺价态转变可催化水分子分解，掺杂 Ni、Fe 等元素后，催化活性可接近贵金属催化剂。
氧还原反应（ORR）
改性氢氧化钴（如氮掺杂碳负载氢氧化钴）可作为燃料电池的阴极催化剂，催化氧气还原生成水，替代传统的铂基催化剂，降低燃料电池的成本。
有机污染物降解催化
氢氧化钴可作为类芬顿反应的催化剂，激活过硫酸盐或过氧化氢，产生强氧化性的自由基，高效降解废水中的有机污染物（如染料、酚类化合物）。
