[发明专利]一种高压实的高倍率型高电压钴酸锂正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种高压实的高倍率型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述钴酸锂正极材料的粒径D50在6.0～14.0μm，比表面积在0.20～0.50m²/g，压实密度为3.96～4.1g/cm³，制备方法包括以下步骤：

（1）以粒径D50为4.1～6.0 μm的钴源、锂源、含掺杂元素M的化合物和掺杂元素M’的化合物为原料，采用固相混合的方法混料，然后进行一次烧结、再进行粗粉碎，采用流化床气流粉碎分级一体机进行破碎和分级，制备D50为11.1～15.0 μm的材料A，所述材料A为M和M’共掺杂的钴酸锂材料，所述材料A的形貌为单晶；所述一次烧结的主温度控制在960℃～1160℃；

（2）采用固相混合的方法混料，然后进行一次烧结、再进行粗粉碎，采用流化床气流粉碎分级一体机进行破碎和分级，制备D50为3.0～5.0 μm的材料B，所述材料B为M和M’共掺杂的钴酸锂材料，所述材料B的形貌为类单晶；所述一次烧结的主温度控制在900℃～1000℃；

（3）将所述材料A和材料B按照一定比例混合，获得混合材料C；

（4）将混合材料C与包覆物进行混合均匀得到二次混合料；所述包覆物包括Co(OH)₂和Y₂O₃；所述Co(OH)₂的量为混合材料C重量的0.5～4.5wt%，所述Y₂O₃中的Y的量为混合材料C重量的0.05～0.4wt%；

（5）将所述二次混合料于空气气氛中进行二次烧结，将所得的块状二次烧结料经粗破碎和解离，即得所需的钴酸锂正极材料；所述二次烧结包括：于空气气氛中，以2～4℃/分钟的升温速率升温到900～950℃，保温时间为6～10小时，然后以2～4℃/分钟的降温速率降温到775～825℃，保温时间为1～3小时，再以2～4℃/分钟速率降低到室温；

步骤（1）和（2）中，所述掺杂元素M为Al、Ti和Mg中的一种或多种；所述掺杂元素M的掺杂量为二次烧结产物的0.01～10 w.t.%；掺杂元素M’选自Pr和/或Ce；所述掺杂元素M’的掺杂量为二次烧结产物重量的0.005～3 wt%。

2.如权利要求1所述的高压实的高倍率型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述混料在混合均匀后于空气气氛中进行一次烧结。

3.如权利要求1所述的高压实的高倍率型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述材料B的制备方法包括：以粒径D50为3.0～4.0μm的钴源、锂源、含常规掺杂元素M的化合物和含非常规掺杂元素M’的化合物为原料，混合均匀后于空气气氛中进行一次烧结，烧结物料经粗粉碎后，再采用流化床气流粉碎分级一体机进行破碎和分级。

4.如权利要求1～3任意一项所述的高压实的高倍率型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述材料A和材料B的质量比为4:1～1:1；所述混合采用犁刀式混合机进行。

5.如权利要求1～3任意一项所述的高压实的高倍率型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述二次混合料采用高速混合机进行混合得到。

6.如权利要求2或3所述的高压实的高倍率型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源中锂元素与钴源中钴元素的摩尔比n(Li):n(Co)为1.1～0.9:1。

7.如权利要求1～3任意一项所述的高压实的高倍率型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述二次烧结的空气通气量为2～9m³/h。