[发明专利]一种锂离子电池钴酸锂正极材料的掺杂改性方法

摘要

对于LiCoO₂锂离子电池正极材料的掺杂改性中，将稀土元素Er，Tm，Yb，Lu中的一种或几种与常规元素Al，B，Cu，Cr，Ga，La，Mo，Mg，Nb，P，Rh，Ru，Sr，Sb，Si，Sn，Ti，W，V，Y，Zn，Zr中的一种或几种元素实现共掺杂，掺杂含量x和y分别满足0.001≤x≤0.2，0≤y≤0.2，并进一步进行石墨炔包覆，通过共掺杂的协同作用以及包覆石墨炔提高锂离子正极材料LiCoO₂在高截止电位下的结构稳定性、导电性、热安全性，获得稳定循环的高容量LiCoO₂正极材料。

主权项

1.一种通过对锂离子电池钴酸锂正极材料进行掺杂和包覆共修饰的方法，其特征在于，对LiM_xCo_1‑x‑yN_yO₂进行石墨缺包覆获得LiCo_0.923Er_0.005Tm_0.002Al_0.05Cu_0.02O₂/石墨炔正极材料，其中M为稀土元素Er和Tm，N为Al和Cu，其中，Er含量为0.5at.％，Tm含量为0.2at.％，A1含量为5at.％，Cu含量为2at.％；其修饰方法为：按照摩尔比为1.1∶0.923∶0.005∶0.002∶0.05∶0.02称取硝酸锂、硝酸钴、硝酸铒、硝酸铥、硝酸铝和硝酸铜，溶解混合均匀后，将pH控制在7.0；将混合溶液在80℃下不断搅拌5小时形成溶胶，之后在马弗炉中500℃中预烧6小时，最后，将干凝胶在空气气氛下750℃下退火12小时，并自然冷却到室温，得到LiCo_0.923Er_0.005Tm_0.002Al_0.05Cu_0.02O₂粉末，将LiCo_0.923Er_0.005Tm_0.002Al_0.05Cu_0.02O₂粉末与石墨炔按一定比例混合，使得石墨炔占最终产物的1wt.％，在700℃下，氮气气氛中煅烧10h，得到LiCo_0.923Er_0.005Tm_0.002Al_0.05Cu_0.02O₂/石墨炔正极材料。