一种钴酸锂基锂离子电池正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钴酸锂基锂离子电池正极材料的制备方法，先分别制备中位粒径为10～25μm和1～10μm的含有掺杂元素M的钴酸锂材料A和B；然后将A、B两种材料配比混合，并加入二次表面掺杂元素M′球磨混合，焙烧，粉碎，得中位粒径为7～15μm的材料C；最后在材料C表面包覆元素G，干燥后热处理得所述钴酸锂基锂离子电池正极材料。本发明专利技术将不同粒度的钴酸锂进行级配，有效地提高了材料的空间利用率和压实密度，且通过二次表面掺杂提高了材料表面结构的稳定性，而后的包覆处理降低了钴酸锂与电解液的接触面积，减小材料中钴在电解液中的溶解，从而提高了锂离子电池的循环性能和安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池正极材料的制备，特别涉及高能量密度锂离子电池正极材料钴酸锂的制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为一种新型的二次电池，具有 比容量高、电压高、安全性好的特点，广泛应用于移动电话、笔记本电脑、便携式摄像机、DVD、MP3等便携式电器的驱动电源。随着电子产品的不断升级换代，对其电源的要求也不断提高，在同样的容量发挥前提下，市场需要不断提高电池的体积能量密度，也就是提高电池活性物质的单位体积填充量。对于目前常用的钴酸锂材料来说，其颗粒越大，由于材料的粒度分布变宽，材料的单位体积填充量越大，即压实密度越大，其体积能量密度也就越大。因此，对于常用的钴酸锂材料，其颗粒的中位径(D50)不断增大，由5-10微米提高到10微米以上甚至到20微米，目的在于提高活性物质的单位体积填充量，进而提高电池的体积能量密度，如中国专利申请公开说明书CN 1328351A提出了一种提高钴酸锂中位径和振实密度的方法，其目的在于提高材料的粒度，进而提高其振实密度、压实密度。中国专利申请公开说明书CN 101284681A专利技术的超大粒径和高密度钴酸锂及其制备方法也是为了提高材料的粒度进而提高其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钴酸锂基锂离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤：1)制备中位粒径为10～25μm的含有掺杂元素M的钴酸锂材料A；2)制备中位粒径为1～10μm的含有掺杂元素M的钴酸锂材料B；3)将A、B两种材料按重量比3∶1～1∶2的配比混合，并加入二次表面掺杂元素M′进行球磨混合，然后焙烧，粉碎，得到中位粒径为7～15μm的材料C；4)在材料C表面包覆元素G，干燥后在空气气氛下300？800℃热处理4？10小时，得到钴酸锂基锂离子电池正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种钴酸锂基锂离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤 1)制备中位粒径为10 25i! m的含有掺杂元素M的钴酸锂材料A ； 2)制备中位粒径为I 10ii m的含有掺杂元素M的钴酸锂材料B ； 3)将A、B两种材料按重量比3 I I : 2的配比混合，并加入二次表面掺杂元素M'进行球磨混合，然后焙烧，粉碎，得到中位粒径为7 15 y m的材料C ； 4)在材料C表面包覆元素G，干燥后在空气气氛下300-800°C热处理4-10小时，得到钴酸锂基锂离子电池正极材料。2.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，M选自Al、Zr、Mg、Ti、Mn、Ni、Sn、Zn、Zr、Ca、Sr、Ba、B、Y、Sm、V、Nb 和 Ta 中的一种或多种-M'选自 Al、Zr、Mg、Ti、Mn、Ni、Sn、Zn、Zr、Ca、Sr、Ba、B、Y、Sm、V、Nb、Ta、F、S、N 和 P 的一种或多种。3.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，步骤I)将锂源、钴源和掺杂元素M的来源化合物混合，然后在空气气氛中焙烧，再将焙烧后的物料粉碎为中位粒径为10 25iim的材料A ;步骤2)将锂源、钴源和掺杂元素M的来源化合物混合，然后在空气气氛中焙烧，再将焙烧后的物料粉碎为中位粒径为I 10 ii m的材料B。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂和草酸锂中的一种或多种；所述钴源选自碳酸钴、氢氧化钴、草酸钴、四氧化三钴和氧化钴中的一种或多种。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，M的来源化合物为含有Al、Zr、Mg、Ti、Mn、Ni、Sn、Zn、Zr、...

【专利技术属性】
技术研发人员：高行龙，刘磊，魏伟，杨新河，周恒辉，
申请(专利权)人：北大先行科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：