包覆型钴酸锂正极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102842712A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102842712A(43)申请公布日2012.12.26(21)申请号201210365481.7(22)申请日2012.09.26(71)申请人天津巴莫科技股份有限公司地址300384天津市滨海新区华苑产业园区（环外）海泰大道8号300384(72)发明人吴孟涛徐宁靳佳杨晓亮孟凡玉(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人王顕(51)Int.Cl.H01M4/525(2010.01)C01G51/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称包覆型钴酸锂正极材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种包覆型钴酸锂正极材料的制备方法，它包括以下步骤：第一步，按照摩尔比通过高温固相法于辊式窑炉中制备钴酸锂一次料，后经机械粉碎、分级参数调控得到粒度分布集中的钴酸锂一次分级料。第二步，将钴酸锂一次分级料投入到盛有包覆材料和去离子水的压煮器中，在一定压力和温度下，连续搅拌至充分混合均匀后放压出料。第三步，将上一步制备的浆料，低温烘干并过筛。第四步，将烘干的物料于辊式窑炉中高温固相烧结，后经机械粉碎、分级、冷却后即得成品。采用本发明所述的方法生产出的包覆型钴酸锂材料具有电化学性能优异、工艺稳定且安全性能良好的特点，适于产业化生产。CN102847ACN102842712A权利要求书1/1页1.一种包覆型钴酸锂材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将四氧化三钴和碳酸锂按Li/Co的摩尔比为1.0～1.07进行机械混和，然后在1000～1060℃下于辊道炉煅烧10～25小时得到钴酸锂一次料，后经机械粉碎、分级参数调控得到粒度分布集中的钴酸锂一次分级料；2)以四氧化三钴的重量计，将重量百分比为0.1～0.4％的金属氧化物和/或0.1～0.4％的金属氢氧化物、30～50％的去离子水加入压煮器中，在室温、常压下搅拌0.5～1小时，再将钴酸锂一次分级料投入压煮器中，通空气并保持压力在0.3～0.5MPa，在110～150℃下连续搅拌5～8小时，制得浆料；3)将步骤2)制得的浆料冷却，在80～120℃下鼓风烘干后过200目筛网筛选；4)将筛选得到的物料在1000～1060℃下于辊道炉煅烧10～25小时后再次机械粉碎、分级即可得到成品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中的四氧化三钴为电池级。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中的金属氧化物为Mg、Al、Cr、V、Ti、Y、Zr、Ru、Nb、Hf和Ta的氧化物中的一种或两种，所述氢氧化物为Mg、Al、Cr、V、Ti、Y、Zr、Ru、Nb、Hf或Ta的氢氧化物，所述金属氧化物和金属氢氧化物的中位径粒度小于3μm。2CN102842712A说明书1/3页包覆型钴酸锂正极材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池制备领域，特别是涉及一种包覆型钴酸锂正极材料的制备方法。背景技术[0002]钴酸锂正极材料因前期研究充分、生产工艺比较成熟而成为目前广泛商业化的锂离子电池正极材料，包覆型钴酸锂正极材料因能改善电池的电化学性能和安全性能而成为近年来许多学者和商家研究和开发的对象。[0003]在钴酸锂表面包覆一层金属氧化物型钝化膜可以防止活性材料和电解液直接接触而减少钴在电解液中的溶解，同时减少钴酸锂脱锂过程中引发的晶格中毗邻氧层静电排斥以及脱嵌锂过程中相变造成的结构不稳定，同时还可以提高容量保持率和倍率性能。[0004]钴酸锂包覆方法有固相法、溶胶-凝胶法、沉淀法、球磨法和机械-热熔法等，这些包覆方法包覆效果不均匀且不易于进行规模化生产。发明内容[0005]针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供包覆型钴酸锂正极材料的制备方法，所制备的钴酸锂正极材料包覆均匀、电化学性能优异且适于产业化生产。[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案如下：[0007]一种包覆型钴酸锂材料的制备方法，包括以下步骤：[0008]1)将四氧化三钴和碳酸锂按Li/Co的摩尔比为1.0～1.07进行机械混匀，然后在1000～1060℃下于辊道炉煅烧10～25小时得到钴酸锂一次料，后经机械粉碎、分级参数调控得到粒度分布集中的钴酸锂一次分级料；[0009]2)按照四氧化三钴重量计算，将0.1～0.4％的金属氧化物和/或0.1～0.4％金属氢氧化物，30～50％的去离子水先加入压煮器中，在室温无压力下搅拌混合0.5～1小时，再将钴酸锂一次分级料投入压煮器中，通空气并保持压力在0.3～0.5Mpa之间，在110～150℃温度下连续搅拌5～8小时，使其充分混合均匀制得浆料；[0010]3)将第二步所制得的浆料冷却，在8