[发明专利]一种高电压高容量锂离子电池正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高电压高容量锂离子电池正极材料，正极材料中含有钴源物质、锂源物质、掺杂剂M和包覆材料，其中Li：Co的摩尔比为0.95～1.2，掺杂剂M的掺量为0.01～10wt%，包覆材料的总掺量为0.01～20wt%。本发明通过掺杂提高钴酸锂的结构稳定性，通过包覆活性物质，实现了基层钴酸锂与包覆层的活性材料之间的优势互补，提高了材料的电化学性能，在3.0～4.5V的高电压下，可以稳定循环，具有优异的电化学性能，总之，该材料具有电压平台高，可逆比容量大，热循环性能佳，结构稳定，安全性能好等优点，并且解决了基层与包覆层之间存在的焙烧温度无法统一的问题，产品具有良好的一致性。

主权项

一种高电压高容量锂离子电池正极材料，其特征在于：所述高电压高容量锂离子电池正极材料中含有钴源物质、锂源物质、掺杂剂M和包覆材料，其中Li：Co的摩尔比为0.95～1.2，掺杂剂M的掺量为0.01～10 wt%，包覆材料的总掺量为0.01～20 wt%；根据权利要求1所述的一种高电压高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：A、将钴源物质、锂源物质、掺杂剂M按照一定的比例混合均匀，其中Li：Co的摩尔比为0.95～1.2，掺杂剂M的掺量为0.01～10 wt%；B、将步骤A中混合均匀的物料进行烧结，烧结主温度控制在500～1350℃，主温区烧结时间为5～40h，整个烧结过程是在空气或者氧气氛围下进行，通气量控制范围为2～30m3/h，将烧结后的物料经破碎、粉碎、分级、过筛等工艺处理，得到所需的钴酸锂半成品；C、 将步骤B中处理好的钴酸锂半成品，在具有高冲击力、高剪切力的设备下进行包覆，包覆层为物质N（化学式表示为：LiNixMnyCozM´O2，其中x+y+z=1）或物质N′ 、锂源物质和掺杂物M（其中，掺杂剂M的掺量为0～10 wt%）的混合物的一种或二种；D、将步骤C处理后的物料进行二次烧结或二次以上烧结，烧结主温度控制在400～1200℃，主温区烧结时间为4～35h，整个烧结过程是在空气或者氧气氛围下进行，通气量控制范围为2～30m3/h，将烧结后的物料经破碎、分散、除铁、过筛等工艺处理，得到所需的成品；E、当钴酸锂基材的包覆层为物质N（化学式表示为：LiNixMnyCozM´O2，其中x+y+z=1）时，经过步骤C包覆后的钴酸锂经分散、过筛、除铁等工艺，即得到所需的钴酸锂成品。