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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池,尤其涉及一种锂电池正极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、前锂离子电池正极材料主要是钴酸锂、三元材料和磷酸铁锂。钴酸锂拥有极高的能量密度,优秀的倍率性能,多用于手机、笔记本电脑、电子烟、启动电源等数码消费类电池,市场潜力巨大。
2、现阶段工业化生产钴酸锂多采用固态混合后装入匣钵进行烧结的工艺,该工艺操作简单且加工成本低。锂源与钴源烧结反应生产钴酸锂的过程中需要氧气的参与,若氧气不足,则会使反应不充分,钴酸锂成品残碱偏高,进而影响钴酸锂材料的高温循环等性能。因此,锂源与钴源烧结反应生产钴酸锂的过程中,对于物料的装钵量有一定的要求,装钵量太高,匣钵底部气氛不足,影响产品性能,但如果装钵量太低,又会影响生产产能,增加加工成本。如何在不降低装钵量的前提下,改善匣钵内物料反应气氛是当前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、基于此,针对目前在锂源与钴源烧结反应生产钴酸锂的过程中,如何在不降低装钵量的前提下,改善匣钵内物料反应气氛的技术问题,本专利技术的目的是提供一种锂电池正极材料及其制备方法和应用,通过加入能够在高温下分解产生氧气的添加剂,在高温烧结时,添加剂高温分解产生氧气,可以在不降低装钵量的情况下,改善匣钵内物料反应气氛,使得锂源与钴源充分反应,可以有效降低钴酸锂成品的残碱,提升钴酸锂成品的品质。
2、为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:
3、本专利技术提供的一种锂电池正极材料的制备方法,其包括以下步骤:将锂源、钴源
4、作为本专利技术上述方案的进一步改进,所述添加剂为五氧化二钒。
5、作为本专利技术上述方案的进一步改进,所述锂源为碳酸锂,所述钴源为四氧化三钴。
6、作为本专利技术上述方案的进一步改进,所述高温烧结是在750℃~1050℃下烧结8~16h。
7、作为本专利技术上述方案的进一步改进,所述混合料中,锂元素、钴元素的摩尔比为1.01~1.05:1。
8、作为本专利技术上述方案的进一步改进,所述混合料中,所述添加剂占钴元素重量的500-1500ppm。
9、作为本专利技术上述方案的进一步改进,所述匣钵的装钵量为2-6kg。
10、作为本专利技术上述方案的进一步改进,所述混合是将锂源、钴源与添加剂加入全方位行星球磨机中,在转速300rpm/min下混合2-3h。
11、本专利技术提出的一种锂电池正极材料,其采用如前所述的锂电池正极材料的制备方法制备得到的。
12、本专利技术提出的一种如前所述的锂电池正极材料在锂电池中的应用。
13、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
14、本专利技术通过加入能够在高温下分解产生氧气的添加剂,在高温烧结时,添加剂高温分解产生氧气,可以在不降低装钵量的情况下,改善匣钵内物料反应气氛,使得锂源与钴源充分反应,可以有效降低钴酸锂成品的残碱,提升钴酸锂成品的品质。
15、本专利技术中添加剂采用五氧化二钒,五氧化二钒高温分解产生氧气同时还生成二氧化钒和三氧化二钒,二氧化钒和三氧化二钒会与碳酸锂反应生成钒酸锂,钒酸锂在钴酸锂表面形成固溶体包覆层,进而改善电解液与钴酸锂表面副反应的发生,有效改善钴酸锂正极材料的循环性能。
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1.一种锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:将锂源、钴源与添加剂充分混合得到混合料,将混合料装入匣钵中,高温烧结,粉碎过筛即得锂电池正极材料;其中,所述添加剂能够在高温下分解产生氧气。
2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述添加剂为五氧化二钒。
3.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂源为碳酸锂,所述钴源为四氧化三钴。
4.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述高温烧结是在750℃~1050℃下烧结8~16h。
5.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述混合料中,锂元素、钴元素的摩尔比为1.01~1.05:1。
6.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述混合料中,所述添加剂占钴元素重量的500-1500ppm。
7.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述匣钵的装钵量为2-6kg。
8.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,
9.一种锂电池正极材料,其特征在于,其采用如权利要求1-8中任一项所述的锂电池正极材料的制备方法制备得到的。
10.一种如权利要求9所述的锂电池正极材料在锂电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:将锂源、钴源与添加剂充分混合得到混合料,将混合料装入匣钵中,高温烧结,粉碎过筛即得锂电池正极材料;其中,所述添加剂能够在高温下分解产生氧气。
2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述添加剂为五氧化二钒。
3.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂源为碳酸锂,所述钴源为四氧化三钴。
4.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述高温烧结是在750℃~1050℃下烧结8~16h。
5.根据权利要求1所述的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述混合料中,锂元素、钴元...
【专利技术属性】
技术研发人员:褚兵,
申请(专利权)人:安徽巡鹰新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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