[发明专利]一种磷酸盐包覆钴酸锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多金属磷酸盐包覆钴酸锂正极材料，其特征在于，钴酸锂正极材料基体的表面包覆多金属磷酸盐层，所述多金属磷酸盐包覆层的金属材料为Sr、Li、Al、Ta和Zr，其中，各金属之间的摩尔比 n(Sr) : n(Li) : n(Al) : n(Ta) : n(Zr) = 1.0: 0.85 : 0.05 :0.4 : 0.25；

所述多金属磷酸盐包覆钴酸锂正极材料的制备方法为：

（1）配制钴酸锂正极材料水溶液和含有含磷元素、铝元素、锶元素、锂元素、钽元素、锆元素的多金属离子溶液，往多金属离子溶液中加入高分子化合物进行反应得混合溶液，对混合液进行分散；

（2）将钴酸锂正极材料水溶液加入步骤（1）所得的混合溶液中，形成泥浆状水溶液，搅拌所述泥浆状水溶液，同时加热蒸干水溶剂，最后烘干形成凝胶；

（3）将步骤（2）获得的凝胶搅拌均匀后，加入到机械融合振实机中完成对材料的包覆，得包覆物；

（4）将步骤（3）获得的包覆物置于氧化性气氛、450~600℃的条件下进行烧结，即得多金属磷酸盐包覆钴酸锂正极材料；

其中：步骤（1）中，使用包覆前的钴酸锂正极材料制备钴酸锂正极材料水溶液，所述包覆前的钴酸锂正极材料为已掺杂的钴酸锂正极材料基体，其表面残锂量为100~300ppm；步骤（4）得到的多金属磷酸盐包覆钴酸锂正极材料，其表面残锂量降低到10~20ppm。

2.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，所述多金属磷酸盐总质量为钴酸锂正极材料基体质量的2.01~2.5%。

3.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，所述钴酸锂正极材料的粒径D50为13~18μm。

4.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，步骤（1）所述多金属离子溶液中，所述磷元素由磷酸提供；所述铝元素由双氢磷酸铝提供；所述锶元素由硝酸锶提供；所述锂元素由氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂或乙酸锂中的一种或多种提供；所述钽元素由硝酸钽酰提供；所述锆元素由硝酸锆或硝酸氧锆提供，所述高分子化合物为聚醛树脂。

5.如权利要求4所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，步骤（1）中，所述高分子化合物为聚醛树脂，所述聚醛树脂的添加量为钴酸锂正极材料基体质量的0.005~0.2%。

6.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，步骤（2）中，所述泥浆状水溶液的固液比为1:3~10；所述加热蒸干的温度为85~95℃，时间为2~10h；所述烘干的温度为70~90℃，时间为1~8h。

7.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，步骤（3）中，凝胶搅拌均匀后在机械融合振实机中，控制线速度为25~40m/s，处理时间为20~50min。

8.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料，其特征在于，步骤（4）中，烧结过程具体为：以6~10℃/min的速率升温至450~600℃，烧结0.2~2h，所述氧化性气氛为纯度≥99 .9%的氧气气氛或臭氧气氛。