[发明专利]一种钴酸锂基锂离子电池正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种钴酸锂基锂离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤：

1)制备中位粒径为10～25μm的含有掺杂元素M的钴酸锂材料A；

2)制备中位粒径为1～10μm的含有掺杂元素M的钴酸锂材料B；

3)将A、B两种材料按重量比3∶1～1∶2的配比混合，并加入二次表面掺杂元素M′进行球磨混合，然后焙烧，粉碎，得到中位粒径为7～15μm的材料C；

4)在材料C表面包覆元素G，干燥后在空气气氛下300-800℃热处理4-10小时，得到钴酸锂基锂离子电池正极材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，M选自Al、Zr、Mg、Ti、Mn、Ni、Sn、Zn、Zr、Ca、Sr、Ba、B、Y、Sm、V、Nb和Ta中的一种或多种；M′选自Al、Zr、Mg、Ti、Mn、Ni、Sn、Zn、Zr、Ca、Sr、Ba、B、Y、Sm、V、Nb、Ta、F、S、N和P的一种或多种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)将锂源、钴源和掺杂元素M的来源化合物混合，然后在空气气氛中焙烧，再将焙烧后的物料粉碎为中位粒径为10～25μm的材料A；步骤2)将锂源、钴源和掺杂元素M的来源化合物混合，然后在空气气氛中焙烧，再将焙烧后的物料粉碎为中位粒径为1～10μm的材料B。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂和草酸锂中的一种或多种；所述钴源选自碳酸钴、氢氧化钴、草酸钴、四氧化三钴和氧化钴中的一种或多种。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，M的来源化合物为含有Al、Zr、Mg、Ti、Mn、Ni、Sn、Zn、Zr、Ca、Sr、Ba、B、Y、Sm、V、Nb和/或Ta的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、草酸盐中的一种或多种的混合物。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中锂、钴、M原子比例为(1.00～1.10)∶1.00∶(0.001～0.05)，焙烧温度为800～1100℃，焙烧时间为6～24小时；步骤2)中锂、钴、M原子比例为(1.00～1.05)∶1.00∶(0.001～0.05)，焙烧温度为800～1100℃，焙烧时间为6～24小时。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中掺杂元素M′与钴原子的比例为0.001～0.05，将材料A、材料B和M′的来源化合物球磨混合1～5小时，然后在空气气氛中800～1100℃焙烧4～20小时，再粉碎成中位粒径为7～15μm的材料C。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，M′的来源化合物为含有Al、Zr、Mg、Ti、Mn、Ni、Sn、Zn、Zr、Ca、Sr、Ba、B、Y、Sm、V、Nb、Ta、F、S、N和/或P的氧化物、氟化物、氢氧化物、草酸盐、碳酸盐中的一种或多种的混合物。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中包覆元素G的方法是：将材料C置于工业酒精中，在搅拌状态下加入溶解在有机溶剂中的包覆元素G，G与钴的原子比例为0.001～0.05，搅拌0.5-4小时后烘干。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，包覆元素G的来源为含有Mg、Ti、Si、Al和/或Sn的酯盐、醇盐中的一种或多种的混合物；溶解包覆元素G的有机溶剂为乙醇、丙酮和异丙醇中的一种或多种的混合物。