钴酸锂正极材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115995548A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202111676896.1(22)申请日2021.12.31(71)申请人惠州市豪鹏科技有限公司地址516057广东省惠州市惠城区马安镇新湖工业开发区(72)发明人蒋珊张昌明(74)专利代理机构深圳众鼎汇成知识产权代理有限公司44566专利代理师朱业刚(51)Int.Cl.H01M4/38(2006.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称钴酸锂正极材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及锂离子电池材料技术领域，公开了一种钴酸锂正极材料及其制备方法。该钴酸锂正极材料包括掺杂Mg、Al、Ti的钴酸锂基体和包含有La、Sr的包覆层。该制备方法包括：将大颗粒铝掺杂型四氧化三钴、碳酸锂和镁添加剂混合后进行一次烧结、破碎，得到第一中间钴酸锂；将小颗粒铝掺杂型四氧化三钴、碳酸锂、镁添加剂和钛添加剂混合后进行一次烧结、破碎，得到第二中间钴酸锂；将第一中间钴酸锂、第二中间钴酸锂、镧添加剂和锶添加剂混合后进行二次烧结、破碎，得到成品钴酸锂。本发明所得的钴酸锂材料基体的表面形成有镧锶钴氧包覆层，其在高电压充放电过程中结构稳定、循环容量衰减较小，具有优异的电化学性能，可以满足在4.5V电芯体系中的使用。CN115995548ACN115995548A权利要求书1/2页1.一种钴酸锂正极材料，其特征在于，所述钴酸锂正极材料包括钴酸锂基体和用于包覆所述钴酸锂基体的包覆层，所述包覆层包含La和Sr，所述钴酸锂基体为掺杂Mg、Al、Ti的钴酸锂。2.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，所述钴酸锂正极材料的化学式为：LiCoaAlbMgcTidLaeSrfO2，其中：0.9≤a≤0.99，0.005≤b≤0.05，0.001≤c≤0.005，0.0001≤d≤0.002，0.0005≤e≤0.005，0.0005≤f≤0.005。3.一种如权利要求1或2所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一铝掺杂型四氧化三钴、碳酸锂和第一镁添加剂混合，得到混合物A，将所述混合物A进行一次烧结、破碎，得到第一中间钴酸锂；将第二铝掺杂型四氧化三钴、碳酸锂、第二镁添加剂和钛添加剂混合，得到混合物B，将所述混合物B进行一次烧结、破碎，得到第二中间钴酸锂；将第一中间钴酸锂、第二中间钴酸锂、镧添加剂和锶添加剂混合，得到混合物C，将所述混合物C进行二次烧结、破碎，得到成品钴酸锂。4.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合物A中Li/Co摩尔比为1.03～1.08，Mg/Co摩尔比为0.001～0.005。5.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合物A的烧结工艺为：在空气气氛、950～1100℃的条件下烧结8～16h；所述第一中间钴酸锂的粒径D50为13～20μm。6.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合物B中Li/Co摩尔比为1.02～1.07，Mg/Co摩尔比为0.001～0.005，Ti/Co摩尔比为0.0001～0.002。7.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合物B的烧结工艺为：在空气气氛、900～1050℃的条件下烧结8～16h；所述第二中间钴酸锂的粒径D50为3～8μm。8.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合物C中La/Co摩尔比为0.0005～0.005，Sr/Co摩尔比为0.0005～0.005；所述第一中间钴酸锂与所述第二中间钴酸锂的质量比为100:1～1:100。9.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合物C的烧结工艺为：在空气气氛、900～1000℃的条件下烧结6～12h；所述成品钴酸锂的粒径D50为3～20μm。10.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述第一铝掺杂型四氧化三钴的粒径D50为15～22μm，Al/Co摩尔比0.01～0.02；所述第二铝掺杂型四氧化三钴的粒径D50为3～10μm，Al/Co摩尔比0.01～0.02；所述第一镁添加剂选自氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁中的一种或多种；所述第二镁添加剂选自氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁中的一种或多种；所述钛添加剂选自二氧化钛；所述镧添加剂选自氧化镧、碳酸镧、氢氧化镧、氟化镧、磷酸镧中的一种或多种；2CN115995548A权利要求书2/2页所述锶添加剂选自氧化锶、碳酸锶、氢氧化锶、氟化锶、磷酸锶中的一种或多种。3CN115995548A说明书1/7页钴酸锂正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于锂离子电池材料技术领