[发明专利]一种钴酸锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钴酸锂正极材料的制备方法，包括以下步骤：

将镍盐、锰盐与镁盐混合，得到第一混合溶液，所述镍盐中镍离子、锰盐中锰离子与镁盐中镁离子的摩尔比为（0.5-x）：1.5：x；

将所述第一混合溶液、沉淀剂溶液、氨水与浸润后的四氧化三钴混合，得到第二混合溶液，所述第二混合溶液的pH为6.5～8.5；

所述第二混合溶液反应陈化后得到如式（Ⅱ）所示的产物，所述沉淀剂为草酸铵、碳酸钠或碳酸氢钠；

将所述如式（Ⅱ）所示的产物与锂源化合物混合进行烧结，得到如式（Ⅰ）所示的钴酸锂正极材料；所述锂源化合物的锂离子与所述镍离子、锰离子与镁离子的总摩尔数的比值为（1.01～1.10）：1；

（LiNi_0.5-xMg_xMn_1.5O₄）_n·（LiCoO₂）_1-n （Ⅰ）；

（Ni_0.5-xMg_xMn_1.5C₂O₄）_n·（Co₃O₄）_1-n（Ⅱ）；

其中，0≤x≤0.3，0≤n≤0.4。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述如式（Ⅱ）所示的产物与锂源化合物混合进行烧结之前还包括：

将所述如式（Ⅱ）所示的产物烘干后过滤。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为80～120℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述过滤采用强磁过滤装置进行过滤。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述烧结之后还包括：将烧结后的产物冷却。

6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述烧结具体为：

将所述如式（Ⅱ）所示的产物与锂源化合物混合后先在300℃～800℃进行预烧结，然后升温至800℃～1050℃进行二次烧结。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述冷却具体为：

将所述二次烧结后的产物降温至500～650℃，然后冷却至室温。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐为氯化镍、硝酸镍和硫酸镍中的一种或多种；所述锰盐为氯化锰、硝酸锰和硫酸锰中的一种或多种；所述镁盐为氯化镁、硝酸镁和硫酸镁中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征为，所述如式（Ⅱ）所示产物的具体制备过程为：

将所述第一混合溶液与沉淀剂溶液添加至浸润后的三氧化二钴的反应釜中，并添加氨水调节反应釜的pH为6.5～8.5，控制反应釜的温度为45～65℃，反应8～16h，陈化3～24h，得到如式（Ⅱ）所示的产物。

10.权利要求1～9任一项所制备的钴酸锂正极材料，所述正极材料如式（Ⅰ）所示：

（LiNi_0.5-xMg_xMn_1.5O₄）_n·（LiCoO₂）_1-n（Ⅰ）；

其中，0≤x≤0.3，0≤n≤0.4。