[发明专利]一种金属氧化物及锂离子电池的合成

权利要求书

1.一种钴酸锂复合物，其通式为LiCo(O_1-yM_y)₂，

其中所述钴酸锂复合物是由通式为Co₃(O_1-yM_y)₄的金属氧化物制备的，

其中阴离子M包括N、F、P、S、Cl、As、Se、Br、Te、I或At元素中的至少一者，其中0y0.2，且

其中所述钴酸锂复合物的晶胞参数中的C轴膨胀率为2％-6％。

2.根据权利要求1所述的钴酸锂复合物，其中所述钴酸锂复合物的中值粒径D₅₀的范围在10-35μm。

3.根据权利要求1所述的钴酸锂复合物，其中0.001≤y≤0.05。

4.根据权利要求1所述的钴酸锂复合物，其中0.005≤y≤0.03。

5.根据权利要求1所述的钴酸锂复合物，其中所述阴离子M包括N、F、P、S或Cl元素中的至少一者。

6.根据权利要求1所述的钴酸锂复合物，其中所述阴离子M掺杂在所述金属氧化物的体相中。

7.根据权利要求1所述的钴酸锂复合物，其中所述金属氧化物的中值粒径D₅₀的范围在5-30μm之间。

8.根据权利要求1所述的钴酸锂复合物，制备所述金属氧化物的方法，包括以下步骤：

将含有阴离子M的化合物的溶液、含有Co的化合物的溶液与碱溶液混合并反应得到沉淀材料；

将所述沉淀材料在300℃-1100℃下烧结，得到所述金属氧化物，其通式为Co₃(O_1-yM_y)₄。

9.根据权利要求8所述的钴酸锂复合物，其中所述含有阴离子M的化合物包括所述阴离子M的锂盐、钴盐、酸式盐或碱式盐中的至少一者。

10.根据权利要求8所述的钴酸锂复合物，其中所述含有Co的化合物包括氯化钴、醋酸钴、硫酸钴、硝酸钴、碳酸钴、草酸钴、柠檬酸钴或磷酸钴中的至少一者。

11.根据权利要求8所述的钴酸锂复合物，其中所述碱溶液包括碳酸氨、碳酸氢氨、氨水、氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠中的至少一种。

12.根据权利要求8所述的钴酸锂复合物，其中在混合反应步骤中，加入络合剂，且调整所述溶液的pH值为3.5-10。

13.根据权利要求12所述的钴酸锂复合物，其中所述络合剂为乙二胺四乙酸。

14.根据权利要求8所述的钴酸锂复合物，其中在空气气氛或惰性气氛中对所述沉淀材料进行烧结。

15.根据权利要求8所述的钴酸锂复合物，其中烧结时间为6-12小时。

16.根据权利要求8所述的钴酸锂复合物，其中0.001≤y≤0.05。

17.根据权利要求8所述的钴酸锂复合物，其中0.005≤y≤0.03。

18.一种锂离子电池，其包括正极、负极、隔膜和电解液，其中所述正极包括根据权利要求1-17中的任一者所述的钴酸锂复合物。