[发明专利]一种正极材料的制备方法

说明书

本发明提供一种正极材料的制备方法，包括如下步骤：将含钠元素的化合物、含钴元素的化合物混合均匀后进行烧结处理，得到至少包括钠元素和钴元素的第一化合物；将所述第一化合物与含锂元素的化合物分散在去离子水中，进行离子交换反应，反应结束后得到所述正极材料。根据本发明提供的制备方法制备得到的正极材料具有特殊的相结构，在充放电过程中可以展现出多个充放电小平台，在相同的充放电截止电压和充放电倍率条件下，具有更高的克容量和较为稳定的结构，有助于提高电池的容量和循环性能，从而满足电池薄型化的需求。

技术领域

本发明涉及一种正极材料的制备方法，涉及电池技术领域。

背景技术

随着手机、平板等消费电子产品向轻薄化发展，对电池的能量密度要求也不断提高，目前用于高能量密度电池的正极材料为钴酸锂，然而随着能量密度的提升，提高钴酸锂的充电截止电压是一条有效途径，但是，当充电电压≥4.55V(vs.Li)时，常规结构的钴酸锂会发生不可逆相变，即O3相向H1-3相的不可逆相变，而H1-3相的离子电导和电子电导较差，导致钴酸锂的容量衰减，从而影响电池的循环性能。

改善钴酸锂结构稳定性的做法是提高钴酸锂中掺杂元素的含量，但是，随着掺杂元素含量的提高，其克容量的提升并不明显，例如，钴酸锂在4.5V下的克容量发挥为186mAh/g(vs.C/0.2C)，在4.53V下的克容量发挥为189mAh/g(vs.C/0.2C)，其增幅变小，因此，如何制备得到具有高克容量和结构稳定性的正极材料钴酸锂，从而提高电池的容量和循环性能，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种正极材料的制备方法，根据该方法制备得到的正极材料具有较高的克容量和较好的结构稳定性，有助于提高电池的容量和循环性能。

本发明提供一种正极材料的制备方法，包括如下步骤：

将含钠元素的化合物、含钴元素的化合物混合均匀后进行烧结处理，得到至少包括钠元素和钴元素的第一化合物；

将所述第一化合物与含锂元素的化合物分散在去离子水中，进行离子交换反应，反应结束后得到所述正极材料。

本发明提供一种正极材料的制备方法，首先通过共混、烧结处理得到至少含有钠、钴元素的第一化合物Na_xCoO₂，然后采用溶液法与含锂元素的化合物进行离子交换反应，即将第一化合物中大部分Na离子置换成Li离子，得到正极材料。根据本发明提供的制备方法制备得到的正极材料具有特殊的相结构，在充放电过程中可以展现出多个充放电小平台，在相同的充放电截止电压和充放电倍率条件下，具有更高的克容量和较为稳定的结构，有助于提高电池的容量和循环性能，从而满足电池薄型化的需求。

图1为本发明一实施例提供的正极材料的制备方法流程图，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤100、将含钠元素的化合物、含钴元素的化合物混合均匀后进行烧结处理，得到至少包括钠元素和钴元素的第一化合物；

将含钠元素的化合物、含钴元素的化合物充分混合并进行烧结处理，其中，所述含钠元素的化合物包括钠的氧化物、碳酸钠、硝酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、硫酸钠中的一种或多种，所述含钴元素的化合物包括氢氧化钴、四氧化三钴、掺杂型四氧化三钴、氧化亚钴、羟基氧化钴、硝酸钴、硫酸钴中的一种或多种。