[发明专利]一种评价层状结构锂钴氧化物电化学性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种评价层状结构锂钴氧化物电化学性能的方法。

背景技术

锂钴氧化物(LiCoO₂)常见的晶体结构有三种，即，α-NaFeO₂型二维层状结构的LiCoO₂、尖晶石型结构的LT-LiCoO₂和岩盐相结构的LiCoO₂。

层状结构的LiCoO₂具有良好的电化学活性，是目前商业上可充电锂离子电池的主要正极活性材料，其电化学性能的好坏，直接决定或间接影响可充电锂离子电池的容量、循环寿命和充放电特性的电化学性能。

对电池生产厂家来说，在生产手机用二次锂离子电池时，准确了解和正确评价用作电池正极活性材料的层状结构LiCoO₂的电化学性能对电池设计、生产和质量的控制都相当重要。

而全面评价层状结构LiCoO₂的电化学性能，通常的办法是把被测试的层状结构LiCoO₂样品按照通常的生产工艺做成样品电池(比如043450A型锂离子电池)或实验电池(比如扣式电池)，然后测试样品电池或实验电池的各种电化学性能(包括电化学比容量、循环寿命和充放电特性等)，在其他条件诸如负极、隔膜、电解液等原材料和制作工艺都一致的条件下，进一步判断层状结构LiCoO₂材料的循环寿命及电化学比容量等电化学性能。这种方法虽然可以得到可靠的检验结果，但存在检验方法繁琐、实验周期长、成本高的缺点。例如，对于循环寿命的性能测试，正常情况下，至少需要半个月以上的时间。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的层状结构LiCoO₂电化学性能的评价方法检验方法繁琐的缺点，提供一种检验方法简便的评价层状结构LiCoO₂电化学性能的方法。

本发明提供了一种评价层状结构LiCoO₂电化学性能的方法，该方法包括：

(A)采用X射线粉末衍射法测定层状结构锂钴氧化物晶体参数值；

(B)设定层状结构锂钴氧化物晶体参数值范围；及

(C)判断层状结构锂钴氧化物晶体参数值是否均在设定的参数值范围内；当上述测定的层状结构锂钴氧化物晶体参数值均在相应的设定的参数值范围内时，判定该层状结构锂钴氧化物的电化学性能满足电池需要，其中，

所述层状结构锂钴氧化物晶体参数值包括至少三个层面间距值、至少一个衍射峰相对强度值、晶胞参数c/a以及衍射峰形状特征，所述衍射峰相对强度值为各衍射峰的强度与最强衍射峰强度的比值；所述层状结构锂钴氧化物的电化学性能是指电化学比容量和循环寿命。

根据本发明提供的方法，只需从层状结构锂钴氧化物(LiCoO₂)的晶体结构入手，判断层状结构锂钴氧化物LiCoO₂)的衍射指标参数值是否在上述参数值范围内即可有效判断该层状结构锂钴氧化物(LiCoO₂)的电化学性能，从而能够大大简化了检验层状结构锂钴氧化物(LiCoO₂)电化学性能是否满足电池需要的操作步骤，并大大缩短了检验时间，这对锂离子电池生产厂家正确选用原材料、缩短来料测试检验周期、降低测试检验成本都具有重要的意义。而且上述方法只需使用常用的XRD衍射方法一次即可测出层状结构锂钴氧化物(LiCoO₂)衍射指标参数值，并且完成一个样品的分析和评价，大约只需要20分钟的时间，因而节约了大量人力和物力，从而使生产成本大大降低。

根据本发明的方法，利用XRD衍射方法，准确测试层状结构LiCoO₂材料晶体结构，快速评价层状结构LiCoO₂材料电化学特性，非常适合于手机用二次锂离子电池生产厂家对层状结构LiCoO₂材料进行快速评审、检验和品质控制，也非常适合用作层状结构LiCoO₂原材料生产厂家进行产品改进的依据。

附图说明

图1为本发明实施例1-6中测得的层状结构锂钴氧化物样品A、B、C、D、E、F的XRD衍射图；

具体实施方式

本发明提供了一种评价层状结构锂钴氧化物(LiCoO₂)电化学性能的方法，该方法包括：

(A)采用X射线粉末衍射法测定层状结构锂钴氧化物晶体参数值；

(B)设定层状结构锂钴氧化物晶体参数值范围；及