一种高电压钴酸锂正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高电压钴酸锂正极材料及其制备方法，包括以下步骤：将锂源、钴源和C1化合物混合均匀得到混合粉料，所述钴源预掺杂有Al和Zr；将所述混合粉料分成两份，将其中一份烧结成粒径D50为16~18μm的一次钴酸锂颗粒B1；另外一份烧结成粒径D50为7~10μm的二次钴酸锂颗粒B2；将所述一次钴酸锂颗粒B1、二次钴酸锂颗粒B2和C2化合物混合均匀得到混合粉末；将所述混合粉末经烧结后得到高电压钴酸锂正极材料。在钴源中预掺杂Al和Zr，解决了现有技术中引入常规掺杂元素的正极材料在高电压条件下综合性能不佳的问题，制备出的钴酸锂正极材料在高电压下也具有高容量和良好循环性能。

A high voltage lithium cobalt oxide cathode material and its preparation method and Application

The present invention discloses a high voltage lithium cobalt oxide cathode material and its preparation method, which includes the following steps: mixing lithium source, cobalt source and C1 compound evenly to obtain mixed powder, the cobalt source is pre-doped with Al and Zr; dividing the mixed powder into two parts, sintering one into primary lithium cobalt oxide particle B1 with particle size D50 of 16-18 micron; sintering another into primary lithium cobalt oxide particle B1 with particle size D50 of 7-10 micron. Secondary lithium cobalt oxide particle B2; mixing the primary lithium cobalt oxide particle B1, secondary lithium cobalt oxide particle B2 and C2 compound evenly to obtain mixed powder; sintering the mixed powder to obtain high voltage lithium cobalt oxide cathode material. The pre-doping of Al and Zr in cobalt source solves the problem that the cathode material with conventional doping elements has poor comprehensive performance under high voltage. The lithium cobalt oxide cathode material also has high capacity and good cycling performance under high voltage.

【技术实现步骤摘要】
一种高电压钴酸锂正极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种高电压钴酸锂正极材料及其制备方法，还涉及所述高电压钴酸锂正极材料在用于制备锂离子电池中的应用。
技术介绍
正极材料作为锂离子电池四大材料的核心材料，对电池的最终性能起着至关重要的作用，电池的性能优化往往依托于正极材料的技术突破，因此正极材料的研究成为当前锂离子动力电池最为关注的材料。随着智能手机产品技术的不断发展，巨大的发光屏幕、更快的处理速度、快速的数据连接以及轻薄的设计时尚，指纹识别技术、高清摄像头、超高像素等，目前智能手机的电池容量是困扰着消费者最大问题，促使了LiCoO2正极材料向高电压、更高电压的方向发展趋势。目前用来提高高电压LiCoO2(钴酸锂)结构稳定性的常规掺杂元素有Mg、Al、Ti、Zr等元素。这些元素的引入使得LiCoO2材料在4.2V～4.4V的充电截止电压下有较好的综合电化学性能。然而对于更高电压(4.45V以上)来说，现有技术的常规掺杂元素作用有限，而且为了确保高电压、材料结构稳定性，掺杂元素的量会非常大，这些掺杂元素在电极反应过程中是非活性的，会不同程度上降低材料的容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种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：a、将锂源、钴源和C1化合物混合均匀得到混合粉料，所述钴源预掺杂有Al和Zr，所述C1化合物为C1的氧化物、碳酸盐、氢氧化物中的至少一种，所述C1为Ni、Mn、B、Mg、Ti中的至少一种；b、将所述混合粉料分成两份，将其中一份烧结成粒径D50为16~18μm的一次钴酸锂颗粒B1；另外一份烧结成粒径D50为7~10μm的二次钴酸锂颗粒B2；c、将所述一次钴酸锂颗粒B1、二次钴酸锂颗粒B2和C2化合物混合均匀得到混合粉末，所述C2化合物为C2的氧化物、碳酸盐、氢氧化物中的至少一种，所述C2为Mg、Ti、Co、Cr、B中的至少一种；d...

【技术特征摘要】
1.一种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：a、将锂源、钴源和C1化合物混合均匀得到混合粉料，所述钴源预掺杂有Al和Zr，所述C1化合物为C1的氧化物、碳酸盐、氢氧化物中的至少一种，所述C1为Ni、Mn、B、Mg、Ti中的至少一种；b、将所述混合粉料分成两份，将其中一份烧结成粒径D50为16~18μm的一次钴酸锂颗粒B1；另外一份烧结成粒径D50为7~10μm的二次钴酸锂颗粒B2；c、将所述一次钴酸锂颗粒B1、二次钴酸锂颗粒B2和C2化合物混合均匀得到混合粉末，所述C2化合物为C2的氧化物、碳酸盐、氢氧化物中的至少一种，所述C2为Mg、Ti、Co、Cr、B中的至少一种；d、将所述混合粉末经烧结后得到高电压钴酸锂正极材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂中的一种。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钴源为氧化钴、氢氧化钴、四氧化三钴中的一种，所述钴源中Zr的含量为0.1~1wt%，Al和Zr的质量比为(1~3):1。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述混合均匀的具体步骤为于高速混合机中，转速100~600rpm混合10~60min；所述混合粉料中Li/Me的摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐昌，李刚，王广进，朱二涛，徐从胜，戴首，吴金林，
申请(专利权)人：合肥融捷能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34