[發明專利]一種含摻Co高鐵酸鋰的補鋰正極材料及其制備和應用

有效

• 申請號: 201810499772.2
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN110518298B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張治安;賴延清;王大鵬;李煌旭;洪波;張凱;李劼
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生;魏娟

1.一種摻Co高鐵酸鋰補鋰添加劑的制備方法，所述的補鋰添加劑用于制備補鋰正極材料，其特征在于，按Li₅Fe_1-xCo_xO₄的化學計量比將鐵源、鈷源、鋰源分散在溶解有檸檬酸的溶液中，向溶液中添加pH調節劑，控制溶液的pH為9~10；攪拌反應得凝膠，隨后經干燥、球磨得前驅體；將前驅體在保護氣氛、600～900℃下燒結得到；

檸檬酸的量為Fe元素的80~120mol%；

x為0.05~0.1。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的鐵源為FeSO₄、Fe(NO₃)₃、FeCl₃、Fe(CH₃COO)₂中的至少一種；

所述的鈷源為Co(NO₃)₂·6H₂O、CoCl₂、 C₄H₆CoO₄^.4H₂O中的至少一種；

所述的鋰源為LiF、Li₂O、Li₂C₂O₄、LiOH·H₂O中的至少一種。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的pH調節劑為氨水。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于， 攪拌速度為300~500r/min，攪拌時間6-10h；

球磨速度為200~400r/min；球磨1~3h；

燒結時間為24～48h。

5.一種含摻Co高鐵酸鋰的補鋰正極材料，其特征在于，包含正極活性材料、補鋰添加劑、導電劑和粘結劑；所述的補鋰添加劑為權利要求1~4任一項所述的制備方法制備得到；

所述的補鋰正極材料中，補鋰添加劑的百分含量為5~15wt%。

6.如權利要求5所述的補鋰正極材料，其特征在于，所述的正極活性材料為LiCoO₂、LiFePO₄、NCM三元材料中的至少一種。

7.如權利要求5~6任一項所述的補鋰正極材料，其特征在于，所述的補鋰正極材料中，所述導電劑的百分含量為5~10wt%；粘結劑的百分含量為5~10wt%。

8.一種權利要求5~7任一項所述的補鋰正極材料的應用：其特征在于，將其用于制得鋰離子電池的正極極片。

9.如權利要求8所述的應用：其特征在于，利用所述的正極極片，和隔膜、負極極片以及電解液組裝得到鋰離子電池。

10.如權利要求9所述的應用：其特征在于，所述鋰離子電池首次充放電庫倫效率為90~99%。