[發明專利]一種包覆納米磷酸鈷鋰的鈷酸鋰正極材料及制備方法

有效

• 申請號: 202110055199.8
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112885993B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 姜曉瑞;武斌;梁艷君;周恒輝;楊新河
• 申請（專利權）人: 北京泰豐先行新能源科技有限公司;青海泰豐先行鋰能科技有限公司;北大先行科技產業有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/052;C01B25/45;C01G51/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 邱曉鋒

1.一種包覆納米磷酸鈷鋰的鈷酸鋰正極材料，其特征在于，包括鈷酸鋰，所述鈷酸鋰的表面包覆納米磷酸鈷鋰；所述納米磷酸鈷鋰的結構式為Li_1-xN_xCo_1-yM_yPO₄，其中N為Mg、Ni中的至少一種，M為Ti、Mn、Fe、Ni、V中的至少一種，0＜x＜0.1，0＜y＜0.5；其中N摻雜占據Li位，形成Li空位，提高磷酸鈷鋰的導電性，M摻雜占據Co位，增強Co-O-P鍵的離子化，使鋰離子容易遷移。

2.一種制備權利要求1所述包覆納米磷酸鈷鋰的鈷酸鋰正極材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)進行濕法混料，然后進行納米磨和煅燒，得到納米磷酸鈷鋰；或者進行固相混料，然后煅燒得到磷酸鈷鋰，再經過納米磨對磷酸鈷鋰進行納米化，得到納米磷酸鈷鋰；

2)將納米磷酸酸鈷鋰對鈷酸鋰進行濕法包覆，通過得到納米磷酸鈷鋰包覆的鈷酸鋰正極材料。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1)包括：稱量碳酸鋰、四氧化三鈷、磷酸氫二銨、堿式碳酸鎂、草酸鐵，倒入籃式研磨機中，加入磨球、乙醇，在籃式研磨機上混合一定時間；然后將漿料轉移至納米磨，研磨一定時間后，在耙式干燥機上干燥一定時間；混合的物料在還原性氣體氫氣中，在馬弗爐中進行煅燒；煅燒后料塊粉碎后過篩，得到納米鎂鐵摻雜的磷酸鈷鋰。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1)包括：稱量碳酸鋰、四氧化三鈷、磷酸氫二胺、堿式碳酸鎂、二氧化鈦，倒入籃式研磨機中，加入磨球、乙醇，在籃式研磨機上混合一定時間；然后將漿料轉移至納米磨，研磨一定時間后，在耙式干燥機上干燥一定時間；混合的物料在還原性氣體氫氣中，在馬弗爐中進行煅燒；煅燒后料塊粉碎后過篩，得到納米鎂鈦摻雜的磷酸鈷鋰。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1)包括：稱量醋酸鋰、四氧化三鈷、磷酸氫二胺、氧化鎂、五氧化二釩，倒入料罐中，加入磨球，混合一定時間；混合的物料在還原性氣體氫氣中，在馬弗爐中進行煅燒；煅燒后料塊粉碎后過篩，倒入納米磨中進行研磨，得到納米鎂釩摻雜磷酸鈷鋰。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2)包括：稱量鈷酸鋰、納米磷酸鈷鋰，倒入籃式研磨機中，加入乙醇，混合一定時間后，在耙式干燥機上干燥一定時間；混合的物料在空氣馬弗爐中煅燒，煅燒后料塊粉碎后過篩，得到包覆納米磷酸鈷鋰的鈷酸鋰。

7.一種制備權利要求1所述包覆納米磷酸鈷鋰的鈷酸鋰正極材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)液相直接合成納米磷酸鈷鋰，得到納米磷酸鈷鋰懸浮液；

2)將鈷酸鋰分散于納米磷酸鈷鋰懸浮液中，干燥除去分散劑，低溫煅燒得到納米磷酸鈷鋰包覆的鈷酸鋰正極材料。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟1)包括：將氫氧化鋰、碳酸鈷、碳酸鎂、碳酸錳溶于檸檬酸溶液進行反應，然后加入磷酸、氨水，控制pH為7，在高壓反應釜中進行反應，然后抽濾、洗滌，得到納米鎂錳摻雜的磷酸鈷鋰懸浮液。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟1)包括：將氫氧化鋰、碳酸鈷、碳酸鎂、碳酸鎳溶于檸檬酸溶液進行反應，然后加入磷酸、氨水，控制pH為7，在高壓反應釜中進行反應，然后抽濾、洗滌，得到納米鎂鎳摻雜的磷酸鈷鋰懸浮液。