高电压钴酸锂正极材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105470500A(43)申请公布日2016.04.06(21)申请号201610022196.3(22)申请日2016.01.13(71)申请人四川富骅新能源科技有限公司地址621000四川省绵阳市高新技术开发区河北-平武工业园冀川路天鑫科技园(72)发明人刘兴泉刘一町何振华(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人裴娜(51)Int.Cl.H01M4/525(2010.01)H01M4/485(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称高电压钴酸锂正极材料及其制备方法(57)摘要本发明提供一种高电压钴酸锂正极材料及其制备方法，包括将钴源原料和锂源原料混合研磨均匀，得到混合物A；将含金属铝的原料、四价元素M(IV)和二价金属M(II)的原料通过溶解于适量去离子水或乙醇溶剂中或三者直接混合后，得到混合物B；将混合物B加入到混合物A中搅拌混合均匀后，在红外灯下或烘箱中干燥除去溶剂，研磨均匀，得到混合物C；将混合物C置于马弗炉中，在空气气氛下750～850℃预烧4～8h；将所得预烧产物继续在马弗炉中，在空气气氛下于900～1000℃烧结12～24h；将所得烧结产物冷却，研磨，过筛，得高电压钴酸锂正极材料LiCo1-xAlx-2yM(IV)yM(II)yO2(0≤x≤0.1，x≥2y，0≤y≤0.05)。制备的产品纯度高、结晶品质好、形貌规整、产物颗粒密度大、能量密度高、电化学性能优良且制造成本低。CN105470500ACN105470500A权利要求书1/1页1.一种高电压钴酸锂正极材料，其特征在于，其分子式为；LiCo1-xAlx-2yM(IV)yM(II)yO2，其中：0≤x≤0.1，x≥2y，0≤y≤0.05。2.如权利要求1所述高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将钴源原料和锂源原料按化学计量比混合并研磨均匀，得到混合物A；步骤2：将含铝的原料溶解于适量去离子水或者乙醇溶剂中，得到混合物B；或含四价元素原料和二价金属源原料按化学计量比混合均匀得到的混合物B；或含铝的原料与含四价元素原料和二价金属源原料按化学计量比混合均匀得到的混合物B；步骤3：将混合物B加入到混合物A中搅拌混合均匀后，在红外灯下或烘箱中干燥出去溶剂，研磨均匀，得到混合物C；步骤4：将混合物C置于马弗炉或烧结炉中，在空气气氛下于750～850℃预烧4～8h；步骤5：将步骤4所得预烧产物继续在马弗炉或烧结炉中，在空气气氛下于900～1000℃烧结12～24h；步骤6.将步骤5所得烧结产物冷却，研磨，过筛，即得到目标产物锂离子电池高电压钴酸锂正极材料LiCo1-xAlx-2yM(IV)yM(II)yO2，其中：0≤x≤0.1，x≥2y，0≤y≤0.05。3.根据权利要求2所述高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源原料、钴源原料、铝源原料、四价元素原料与二价金属源原料的摩尔比为(1.02～1.05)∶(1-x)∶(x-2y)∶y∶y。4.根据权利要求2所述高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源原料为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、柠檬酸锂、草酸锂中的至少一种。5.根据权利要求2所述高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述钴源原料为四氧化三钴、三氧化二钴、一氧化亚钴、氢氧化钴、硝酸钴、醋酸钴、硫酸钴、氯化钴中的至少一种。6.根据权利要求2所述高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述铝源原料为硝酸铝、氧化铝、硫酸铝、氯化铝、三氟化铝、磷酸铝中的一种。7.根据权利要求2所述高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述四价元素原料为含钛、硅、铈或锆的氧化物、酯类、或硝酸盐中的一种；所述二价金属源原料为镁、锌、镍或铜中的一种。8.根据权利要求7所述高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述四价元素原料为钛酸丁酯、二氧化钛、硅酸酯、硅酸乙酯、二氧化硅、硝酸铈或硝酸锆中的一种。9.根据权利要求2所述高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的LiCo1-xAlx-2yM(IV)yM(II)yO2正极材料系采用固相法制备。2CN105470500A说明书1/7页高电压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，尤其涉及一种高电压钴酸锂正极材料及其制备方法。背景技术[0002]随着电子产品功能的增加，尤其是3C产品和电动汽车的逐渐普及，对其电源产品的锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。目前市售的锂离子电池正极材料产品：如传统的普通钴酸锂、镍酸锂、尖晶石锰酸锂、镍钴锰三元材料、磷酸铁锂等，由于