[发明专利]一种包覆型钴酸锂正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种包覆型钴酸锂正极材料的制备方法，该方法采用等离子高温熔融技术制备钴酸锂正极材料，且采用液相包覆的方法在其上包覆完整的包覆材料以改善导电性。所述方法简单易操作，成本低，耗时短，得到的钴酸锂材料形貌规则为高度球形、成分均匀不团聚、电化学性能稳定，具有较好的导电性和循环性能，具有较高的比容量和较长的使用寿命。

主权项

一种包覆型钴酸锂正极材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备钴酸锂材料该钴酸锂材料的化学式为LiCo1‑x‑yFexNiyO2，其中：x=0.15‑0.2，y=0.2‑0.3，按照上述化学式中的Li、Fe、Ni、Co的摩尔量称取碳酸锂、乙酸铁、氧化镍和氧化钴，以适量的水和乙醇为分散介质，对称取的原料进行湿法球磨混料，得到混合好的浆料；将混合好的浆料进行喷雾干燥，得到钴酸锂前驱体粉；对前驱体粉在还原性气氛下施以等离子电弧，使反应粉料熔融，等离子电弧电压20‑40kV，等离子电弧电流500‑1000A；将熔融反应粉料用还原性气体喷射入冷却装置内，冷却后对颗粒粉碎筛分，筛分得到的颗粒大小为5‑10微米的球型正极钴酸锂材料；其中所述用于喷射的喷嘴直径2‑5mm；（2）制备正极活性材料包覆液在醇类溶剂中加入磷酸酯类化合物，得到磷酸酯溶液；在该磷酸酯溶液中加入铝盐，该铝盐溶于该醇类溶剂，并与该磷酸酯类化合物反应得到均相的澄清溶液，反应温度为40‑80℃，反应时间为2‑5小时；加入酸度调节剂调节该均相的澄清溶液的pH值至6‑7，酸度调节剂可以为氨水、碳酸氢铵、碳酸铵、醋酸铵、吡啶及三乙胺中的一种或一种以上，该酸度调节剂总的加入量按照N:Ni摩尔比为1:1‑6:1称取得到该正极活性材料包覆液；（3）包覆将所述钴酸锂正极材料与该正极活性材料包覆液混合均匀，得到一固液混合物；以及将该固液混合物干燥并烧结，该干燥可为常温自然晾干或加热烘干，只要去除该混合物中的溶剂即可，所述加热烘干的温度优选为60‑100℃，所述烧结在空气中进行，使该包覆前驱物中的有机基团去除，生成该包覆层，该烧结温度为450‑750℃，烧结时间为5‑8小时，得到正极复合材料，该正极复合材料包括正极活性材料及包覆在该正极活性材料表面的包覆层。