[發明專利]摻雜型前驅體、鈷酸鋰材料的制備方法、正極片及鋰電池

在審

• 申請號: 202211091741.6
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115745009A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 朱亞亭;范浩東;李平寬;彭紫芳;劉建坤;王欣全;封錫勝;吳孟濤;陳要忠
• 申請（專利權）人: 天津巴莫科技有限責任公司;浙江巴莫科技有限責任公司
• 主分類號: C01G51/04
• 分類號: C01G51/04;C01G51/00;H01M4/36;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/04;H01M4/131;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 上海微策知識產權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 張靜

1.一種摻雜型前驅體的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：(1)制備Co基MOFs材料；(2)對Co基MOFs材料依次進行金屬鹽溶液浸漬和一次燒結，得到摻雜型Co₃O₄前驅體。

2.根據權利要求1所述摻雜型前驅體的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)具體為：將Co基MOFs材料和金屬鹽溶液混合分散后置于50-60℃烘箱干燥至形成溶膠，將所得溶膠研磨后置于窯爐中煅燒，在空氣氣氛、600-1000℃條件下一次燒結3-7h，得到摻雜型Co₃O₄前驅體。

3.根據權利要求1所述摻雜型前驅體的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽溶液中金屬元素的摻雜量/摻雜型Co₃O₄前驅體＝0.05wt％～1.5wt％。

4.一種鈷酸鋰材料的制備方法，其特征在于，包括：將通過權利要求1～3中任一項所述的摻雜型前驅體的制備方法制得的摻雜型Co₃O₄前驅體、摻雜劑與鋰源混合，所得混合物在氧化性氣氛下二次燒結，破碎，得到一次摻雜鈷酸鋰材料；

對一次摻雜鈷酸鋰材料進行包覆，得到鈷酸鋰材料。

5.根據權利要求4所述鈷酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述對一次摻雜鈷酸鋰材料進行包覆包括：將一次摻雜鈷酸鋰材料與包覆劑混合，煅燒粉碎后得到鈷酸鋰材料；所述包覆劑選自金屬氧化物、碳酸鹽、氟化物、磷酸鹽中的至少一種。

6.根據權利要求4或5所述鈷酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述二次燒結的條件為在900-1200℃溫度下燒結6-9h，氧化性氣氛選自空氣和氧氣的混合氣或空氣中的一種。

7.根據權利要求4或5所述鈷酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述鋰源與摻雜型Co₃O₄前驅體的鋰/鈷摩爾比為(1.04-1.09)：1。

8.根據權利要求4或5所述鈷酸鋰材料的制備方法，其特征在于，所述摻雜劑和包覆劑中包括Al、Mg、F、B、W、Y、La、Nb、Zr、Ti、Ce、Ni、Mn、V、Mo、Ru、Ta、Hf中的一種或多種元素的組合。

9.一種電極片，其特征在于，包括根據權利要求4～8任一項所述方法制備的鈷酸鋰材料。

10.一種鋰電池，其特征在于，包括權利要求9所述的電極片，所述鋰電池的4C容量保持率為86％以上，高溫循環50圈的容量保持率為87％以上。