一种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CN115966700A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202310010879.7(22)申请日2023.01.03(71)申请人广东邦普循环科技有限公司地址528137广东省佛山市三水区乐平镇智信大道6号申请人湖南邦普循环科技有限公司(72)发明人王梦青钟进杜锐阮丁山李长东(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202专利代理师胡静(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/525(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种钴酸锂正极材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种钴酸锂正极材料及其制备方法，涉及锂离子电池技术领域。本发明提供了一种钴酸锂正极材料，包括基体和包覆层，所述包覆层包括第一包覆层和第二包覆层，所述基体外包覆有第一包覆层，第一包覆层外包覆有第二包覆层；所述第一包覆层为快离子导体结构LiABO4包覆碳纳米管，所述A为三价金属，所述B为四价金属；所述第二包覆层为金属化合物层，所述基体的化学式为Li1+xCo1‑yMyO2，0≤x≤0.1，0＜y≤0.1，其中M为Mg、Co、Ni、Mn、Al、Ti、Ge、La、Ba、Zr、Y、V、W、Nb、Cu、B、Sr、Ga、Zn、Mo、Si、Sb、Ca、Ta中的至少一种；所述第二包覆层的金属元素与第一包覆层的金属元素选择不能重合。CN115966700ACN115966700A权利要求书1/1页1.一种钴酸锂正极材料，其特征在于，包括基体和包覆层，所述包覆层包括第一包覆层和第二包覆层，基体外包覆有第一包覆层，第一包覆层外包覆有第二包覆层；所述第一包覆层为快离子导体结构LiABO4包覆碳纳米管，所述A为三价金属，所述B为四价金属；所述第二包覆层为金属化合物层，所述金属化合物中的金属元素为Al、Y、Mo、Mg、Zn、W、Zr、Ce中的一种，所述基体的化学式为Li1+xCo1‑yMyO2，0≤x≤0.1，0＜y≤0.1，其中M为Mg、Co、Ni、Mn、Al、Ti、Ge、La、Ba、Zr、Y、V、W、Nb、Cu、B、Sr、Ga、Zn、Mo、Si、Sb、Ca、Ta中的至少一种；所述第二包覆层的金属元素与第一包覆层的金属元素选择不能重合。2.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，所述三价金属为Ga、W、Y、Cr、La、Eu、Ce、Er中的一种，所述四价金属为Ti、Zr、Sn、Ru、Ce、Mn中的一种。3.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，所述三价金属为Ga、W、Y、La中的一种，所述四价金属为Ti、Zr、Sn中的一种。4.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，所述三价金属为Ga，所述四价金属为Zr。5.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，所述包覆层的厚度为30‑50nm。6.一种如权利要求1‑5任一项所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备钴酸锂基体材料Li1+xCo1‑yMyO2；(2)将所述钴酸锂基体材料、碳纳米管、锂源、三价金属化合物、四价金属化合物、螯合剂、水混合均匀，得到复合凝胶；(3)将所述复合凝胶在惰性气体下煅烧，得到包覆第一包覆层的基体材料；(4)将所述包覆第一包覆层的基体材料和金属化合物在惰性气体下煅烧，得到所述钴酸锂正极材料。7.如权利要求6所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，钴酸锂基体材料、碳纳米管、锂源、三价金属化合物、四价金属化合物、螯合剂、水的质量比为：钴酸锂基体材料：碳纳米管：锂源：三价金属化合物：四价金属化合物：螯合剂：水＝1:(0.0001‑0.001)：(0.001‑0.002)：(0.002‑0.005)：(0.002‑0.005)：(0.3‑0.8)：(2‑5)。8.如权利要求6所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，螯合剂为氨水、水杨酸、柠檬酸中的至少一种。9.如权利要求6所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，煅烧的温度为450‑550℃，煅烧的时间为5‑7h；所述步骤(4)中，煅烧的温度为250‑350℃，煅烧的时间为1.5‑2.5h。10.一种如权利要求1‑5任一项所述的钴酸锂正极材料在制备锂离子电池中的应用。2CN115966700A说明书1/8页一种钴酸锂正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是一种钴酸锂正极材料及其制备方法。背景技术[0002]提升电压一直是钴酸锂的主要开发方向，高电压下钴酸锂及其容易与电解液发生副反应，产生比较恶劣的影响，其中电化学性能中的倍率、存储和产气受到了极大