[发明专利]超大粒径和高密度钴酸锂及其制备方法

权利要求书

1. 一种超大粒径和高密度钴酸锂，其特征是：所述的超大粒径和高密度钴酸锂的分子式是Li_aCo_1-bM_bO₂，其中，b＝0时未含掺杂元素的钴酸锂的中位径为＞20μm，振实密度为≥2.6g/cm³；b≠0时含有掺杂元素的钴酸锂的中位径为≥15μm，振实密度为≥2.5g/cm³；

其中0.95≤a≤1.20；0≤b≤0.20；掺杂元素M选自Ni、Mn、Cr、Fe、Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al、Y、Sm、Ti、Zn、Zr、Hf、V、Nb、Ta中的一种或一种以上的元素。

2. 根据权利要求1所述的超大粒径和高密度钴酸锂，其特征是：所述的未含有掺杂元素的钴酸锂的中位径为20＜D₅₀≤40μm，振实密度为2.6～3.2g/cm³；含有掺杂元素的钴酸锂的中位径为15≤D₅₀≤40μm；振实密度为2.5～3.2g/cm³。

3. 根据权利要求1或2所述的超大粒径和高密度钴酸锂，其特征是：用所述的超大粒径和高密度钴酸锂材料作为正极活性物质制成的锂离子电池的3.6V平台容量率≥75％，在150℃热箱内的热冲击测试结果为60分钟不泄漏、不起火、不爆炸，材料的1C₅A比容量≥135mAh/g。

4. 一种根据权利要求1～3任一项所述的超大粒径和高密度钴酸锂的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

(1).配混料：

将钴化合物、锂化合物及掺杂元素化合物倒入混料器中进行混合，使Li/(Co+M)的摩尔比是1.05～1.20，M/(Co+M)的摩尔比是0～0.20；

所述的M是掺杂元素，其来源为含有Ni、Mn、Cr、Fe、Mg、Ca、Sr、Ba、B、Al、Y、Sm、Ti、Zn、Zr、Hf、V、Nb或Ta的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、草酸盐中的一种或一种以上的混合物；

(2).煅烧：

将步骤(1)混合好的物料置于煅烧容器中压实；然后置于高温炉中，快速升温，升温速率为3～20℃/分钟；并于950～1100℃高温烧结3～30小时，降温后得到黑色的钴酸锂块体材料；

(3).破粉碎：

将步骤(2)得到的烧结块经破粉碎、过筛，分级后得到最终产物。

5. 根据权利要求4所述的方法，其特征是：所述的锂化合物为碳酸锂、氢氧化锂或者是两者的混合物。

6. 根据权利要求4所述的方法，其特征是：所述的钴化合物为钴的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、草酸盐中的一种或一种以上的混合物。