[發明專利]一種鋰離子二次電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510536717.2
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105118991B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 申蘭耀;徐世國;武斌;李淼;張繼泉;周恒輝;楊新河
• 申請（專利權）人: 北大先行科技產業有限公司
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/131;H01M4/1391
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)11200
• 代理人: 董琍雯

1.一種鋰離子二次電池正極材料，通式為Li_αCo_bMg_cNi_dM_eN_fO_2-δ，Mg，Ni，M和N為摻雜元素，M為Ti、Zr、Mn、Sn中的一種或多種；N為Al、Mg、Zr中的一種或者多種；0.9≤α≤1.2，0.9≤b<1.0，0.0004≤c≤0.03，0.0004≤d≤0.03，0.001≤e≤0.03，0.0004≤f≤0.02，0.0≤δ≤0.01，0.5≤(c+d)/e≤3.0，其中Mg，Ni和M元素用于進行第一次摻雜且Mg和M元素摻雜在過渡金屬位，Ni元素摻雜在鋰位；N元素用于進行第二次摻雜且在顆粒表層摻雜。

2.如權利要求1所述的鋰離子二次電池正極材料的制備方法，包括以下步驟：

1)按通式所示的摩爾比例將鋰源、鈷源和含有Mg，Ni，M元素的原料混勻后800～1100℃煅燒1～20h得到體相摻雜Mg，Ni，M的單晶鈷酸鋰；燒結完成的物料經破碎后得到一次摻雜的鈷酸鋰材料；

2)將步驟1)得到的一次摻雜的鈷酸鋰材料再與含有N元素的原料進行混合后二次燒結，二次燒結的溫度為500～1100℃，燒結時間為1～15h，最終得到二次摻雜的鈷酸鋰材料。

3.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鈷源選自氫氧化鈷、四氧化三鈷或羥基氫氧化鈷。

4.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鋰源選自氫氧化鋰、碳酸鋰。

5.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，含有Mg、Ni、M和N的原料選自摻雜元素相應的金屬氧化物、醋酸鹽、草酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、堿式碳酸鹽、醇鹽或酯鹽。

6.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，燒結溫度為950～1050℃，燒結時間為5～12h。

7.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，二次燒結的溫度為650-1000℃，燒結時間為3～8h。

8.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，將Mg、Ni和M元素按照通式所示的摩爾比例通過液相法預先均勻摻雜在含鈷前驅體中，然后將其和鋰源混合均勻后再在含氧氣氛下800～1100℃煅燒1～20h。