[發(fā)明專利]一種核殼結(jié)構(gòu)鈷酸鋰材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611161590.1
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108232127A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 魏衛(wèi);白珍輝;高利亭;盧興華;朱曉沛;吳劍文;周宏寶;周玉林;江衛(wèi)軍;蘇迎春
• 申請（專利權(quán)）人: 天津國安盟固利新材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京康思博達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;路永斌

1.一種核殼結(jié)構(gòu)鈷酸鋰材料，其特征在于，所述材料的核和殼均以鈷酸鋰為基體，在核中任選地摻雜有摻雜元素A，在殼中摻雜有摻雜元素X，其中，

所述摻雜元素A和摻雜元素X可以相同也可以不同；

所述摻雜元素X與殼的重量百分比大于所述摻雜元素A與核的重量百分比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于，所述摻雜元素A和所述摻雜元素X分別獨立地選自B、Mg、Al、Mn、Ni、Ca、Zr、Cr、Ti、Cu、Zn、Y、Ce、Sm、Pr、La、Mo、Nb、Sn、Ga、V、F、Cl、Br、I和S中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的材料，其特征在于，

所述摻雜元素A占核的重量百分比為0～3wt％，優(yōu)選為0.001～2wt％，更優(yōu)選為0.01～1wt％；和/或

所述摻雜元素X占殼的重量比為0.01～5wt％，優(yōu)選為0.3～3wt％，更優(yōu)選為0.9～1.5wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的材料，其特征在于，所述殼與所述核的重量比為(0.5～35):100，優(yōu)選為(1～20)：100，更優(yōu)選為(2～15)：100。

5.一種制備權(quán)利要求1至4所述的核殼結(jié)構(gòu)鈷酸鋰材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1、將鋰源、鈷源和摻雜物A’混合，然后依次煅燒、粉碎和過篩，得到核基體材料；

步驟2、將鋰源、鈷源和摻雜物X’混合，得到殼前驅(qū)體；

步驟3、將步驟2得到的殼前驅(qū)體與步驟1得到的核基體材料混合，然后進行熱處理，得到核殼結(jié)構(gòu)鈷酸鋰材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟1中，

所述摻雜物A’選自含摻雜元素A的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、草酸鹽、氟化物、磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物、溴化物和碘化物中的一種或多種；和/或

所述摻雜物A’中的摻雜元素A與所述核基體材料的重量百分比為0～3wt％，優(yōu)選為0.001～2wt％，更優(yōu)選為0.01～1wt％；和/或

所述核基體材料的中位徑為4～25μm，優(yōu)選為8～20μm，更優(yōu)選為10～15μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，

所述煅燒為一段煅燒或多段煅燒，優(yōu)選一段煅燒；和/或

所述煅燒于600～1150℃下進行，優(yōu)選于1000～1100℃下進行。

8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一所述的方法，其特征在于，在步驟2中，

所述摻雜物X’選自含摻雜元素X的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、草酸鹽、氟化物、磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物、溴化物和碘化物中的一種或多種；和/或

所述摻雜物X’中的摻雜元素X與殼前驅(qū)體的重量百分比為0.01～5wt％，優(yōu)選為0.3～3wt％，更優(yōu)選為0.9～1.5wt％；和/或

所述鋰源和所述鈷源的中位粒徑均為1nm～5μm，優(yōu)選為10nm～2μm，更優(yōu)選為100nm～1μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一所述的方法，其特征在于，在步驟1和步驟2中，

所述鋰源與所述鈷源的摩爾比為(1～1.1)：1，優(yōu)選為(1～1.08)：1，其中，鋰源和鈷源的摩爾量分別以其中的鋰元素和鈷元素的摩爾量計；和/或

所述殼前驅(qū)體與所述核基體材料的重量比為(0.5～35):100，優(yōu)選為(1～20)：100，更優(yōu)選為(2～15)：100。

10.根據(jù)權(quán)利要求5至9之一所述的方法，其特征在于，在步驟3中，

所述熱處理為一段燒結(jié)或多段燒結(jié)；和/或

所述熱處理于600～1100℃下進行，優(yōu)選于850～1050℃下進行。