一种O2相结构的锂钴氧化物正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种O2相结构的锂钴氧化物正极材料及其制备方法和应用，锂钴氧化物正极材料的化学通式为：Li<subgt;1+a</subgt;(Co<subgt;c</subgt;M<subgt;d</subgt;)<subgt;(1+a)/(1+a+b)</subgt;O<subgt;2</subgt;·X<subgt;b</subgt;(Co<subgt;c</subgt;M<supgt;’</supgt;<subgt;d</subgt;)<subgt;b/(1+a+b)</subgt;O<subgt;2</subgt;，其中‑1＜a≤0.1，0＜b≤1，0＜c≤1，0≤d≤0.5,‑1＜a+b≤1.1，X包括Na、K、Rb、Cs或B中至少一种，M和M’选自N i、Mn、A l、Mg、Co、Cu、Ca、Zn、Zr、B、Nb、Fe、Cr、Y、La、Ce、Cd或Al中至少一种；空间群P63mc；XRD测试在衍射角18.3～18.9°、37.9～38.4°、46.7～47.3°及16.0～16.5°处同时存在衍射特征峰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池正极材料，尤其涉及一种o2相结构的锂钴氧化物正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着全球对清洁能源和可持续发展的需求不断增加，新能源行业已经成为关注的焦点之一。在新能源行业中，锂离子电池作为一种高能量密度、轻量级、环保的能源储存技术，已经成为主要的能源储存设备，在电动汽车、储能系统和便携式电子产品等领域得到广泛应用。而钴酸锂则是锂离子电池的正极材料之一，具有高容量、高电压和较高的循环寿命，因此在锂离子电池中扮演着重要的角色。

2、商业化应用的钴酸锂材料属于六方晶系，晶体结构为层状结构，属于空间群r-3m。每个钴酸锂晶胞包含一个钴离子(co3+)层和两个锂离子(l i+)层。钴离子层由八面体构成，每个钴离子被六个氧离子(o2-)包围。锂离子层则由八面体和四面体构成，每个锂离子被六个氧离子包围。这种层状结构使得钴酸锂材料具有较好的离子扩散性能和电导率，有利于电池的高速充放电。钴酸锂材料具有相对较高的电极电势和比容量，即能够提供较高的电压输出，使单位质量或体积内可以存储更多的锂离子，同时钴酸锂材料具有较好的循环稳定性和寿命，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种O2相结构的锂钴氧化物正极材料，其特征在于，所述锂钴氧化物正极材料的化学通式为：Li1+a(CocMd)(1+a)/(1+a+b)O2·Xb(CocM’d)b/(1+a+b)O2，其中-1＜a≤0.1，0＜b≤1，0＜c≤1，0≤d≤0.5,-1＜a+b≤1.1，X包括Na、K、Rb、Cs或B中的一种或多种元素，M和M’均选自Ni、Mn、Al、Mg、Co、Cu、Ca、Zn、Zr、B、Nb、Fe、Cr、Y、La、Ce、Cd或Al中的至少一种元素；

2.根据权利要求1所述的锂钴氧化物正极材料，其特征在于，所述锂化合物包括第一锂化合物和第二锂化合物；其中，所述第一锂化合物为...

【技术特征摘要】

1.一种o2相结构的锂钴氧化物正极材料，其特征在于，所述锂钴氧化物正极材料的化学通式为：li1+a(cocmd)(1+a)/(1+a+b)o2·xb(cocm’d)b/(1+a+b)o2，其中-1＜a≤0.1，0＜b≤1，0＜c≤1，0≤d≤0.5,-1＜a+b≤1.1，x包括na、k、rb、cs或b中的一种或多种元素，m和m’均选自ni、mn、al、mg、co、cu、ca、zn、zr、b、nb、fe、cr、y、la、ce、cd或al中的至少一种元素；

2.根据权利要求1所述的锂钴氧化物正极材料，其特征在于，所述锂化合物包括第一锂化合物和第二锂化合物；其中，所述第一锂化合物为硝酸锂；所述第二锂化合物包括：氢氧化锂、碳酸锂、氯化锂、碘化锂、氟化锂、溴化锂、磷酸锂中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的锂钴氧化物正极材料，其特征在于，所述锂钴氧化物正极材料的形貌为二次类单晶颗粒；所述二次类单晶颗粒由多个一次片状颗粒形成；所述一次片状颗粒的厚度在0.7μm～3.7μm之间。

4.根据权利要求1所述的锂钴氧化物正极材料，其特征在于，所述锂钴氧化物正极材料二次颗粒的中值粒径d50为2μm～18μm；

5.一种上述权利要求1-4任一所述的o2相结构的锂钴氧化物正极材料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永强，禹习谦，李泓，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：