[发明专利]一种高能量密度型钴酸锂正极材料及其制备方法

摘要

本发明适用于锂电池技术领域，提供一种高能量密度型钴酸锂正极材料及其制备方法，本发明使用预掺杂有Ni元素的钴源与添加剂、锂源进行固相反应生成掺杂型的一次钴酸锂颗粒，然后在其表面包覆一层在高电压下稳定的含有掺杂元素N的LiVPO4F材料；钴源中预掺杂Ni，可以使Ni元素在基体中分布更加均匀，充放电循环过程中材料结构更加稳定；同时基体中添加M元素进一步起到稳定材料结构的作用。LiVPO4F材料具有结构稳定、电压平台高等优点，通过掺杂可以进一步提高LiVPO4F材料的锂离子导电率。本发明钴酸锂正极材料可以在4.50V的充电截止电压下正常使用，并且具备优秀的循环性能和安全性能。

主权项

一种高能量密度型钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)将Ni元素的掺杂至钴源中，然后与锂源、掺杂元素M的化合物按比例混合，经球磨、烧结、粉碎、过筛后得到一次钴酸锂颗粒；其中所述掺杂元素M为Mn、Mg、Al、Ti、Zr中的至少一种；(2)将所得一次钴酸锂颗粒与锂源、掺杂元素N的化合物、氟源、磷酸盐、五氧化二钒按比例溶于去离子水中，再加入一定量的螫合剂/还原剂，充分反应后，蒸出多余水份形成溶胶；其中所述掺杂元素N为Mg、Al、Ce中的至少一种；(3)将所得溶胶在烘干形成凝胶，然后将凝胶研细后，置于辊道炉中烧结得到半成品材料；(4)将所述半成品材料经过弱粉碎、过筛，得到高能量密度型钴酸锂正极材料。