[發(fā)明專利]一種具有包覆結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰前驅(qū)體、其制備方法及用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011525496.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN112645390B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱傳洲;洪斯凡;朱紅慶;王理;祝媛;劉金成;劉建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/525
• 分類號(hào): H01M4/525;C01G51/00;C01G51/04;C01G51/06;H01M4/36;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種具有包覆結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括：

將摻雜有金屬元素的鈷源與金屬鹽溶液混合攪拌，加入堿液后繼續(xù)攪拌得到前驅(qū)體混合物，所述的前驅(qū)體混合物經(jīng)燒結(jié)后得到具有包覆結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰前驅(qū)體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的鈷源中摻雜的金屬元素包括Al、Mg、Zr、Ti、Ni、Mn、Y、Zn、Mo、Ru、Ta、W、Re、Sn、Ge或Ga中的任意一種或至少兩種的組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的鈷源包括氧化鈷、四氧化三鈷、氫氧化鈷、羥基氧化鈷或碳酸鈷中的任意一種或至少兩種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述鈷源中摻雜的金屬元素的含量為0.1～10wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的金屬鹽溶液中的金屬元素包括Al、Mg、Zr、Ti、Ni、Mn、Y、Zn、Mo、Ru、Ta、W、Re、Sn、Ge或Ga中的任意一種或至少兩種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的堿液為氨水。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，摻雜有金屬元素的鈷源與金屬鹽溶液混合攪拌1～5h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，加入堿液后繼續(xù)攪拌1～5h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，在燒結(jié)之前，對(duì)前驅(qū)體混合物進(jìn)行清洗后烘干。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，清洗介質(zhì)為去離子水。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述的烘干溫度為50～60℃。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的前驅(qū)體混合物的燒結(jié)溫度為400～600℃。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的前驅(qū)體混合物的燒結(jié)時(shí)間為5～12h。

14.一種采用權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的鈷酸鋰前驅(qū)體，其特征在于，所述的鈷酸鋰前驅(qū)體包括內(nèi)核以及包覆在內(nèi)核外表面的包覆層，所述的包覆層為金屬氧化物。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的鈷酸鋰前驅(qū)體，其特征在于，以鈷源的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100wt％計(jì)，金屬氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01～5wt％。

16.一種具有包覆結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括：

將權(quán)利要求14或15所述的鈷酸鋰前驅(qū)體與鋰鹽混合研磨后，燒結(jié)得到所述的鈷酸鋰正極材料。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其特征在于，鋰鹽中的鋰元素與鈷酸鋰前驅(qū)體中鈷元素的摩爾比為(1.05～1.1):1。

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其特征在于，所述的研磨過(guò)程在球磨機(jī)中進(jìn)行。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制備方法，其特征在于，所述的球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為60～120r/min。

20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其特征在于，所述的研磨時(shí)間為6～12h。