[发明专利]一种改性钴酸锂正极材料及制备方法、正极片和二次电池

权利要求书

1.一种改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、配预混料：S11)将锂源、第一钴源、第一铝源、添加剂和溶剂进行预混，预混后真空干燥，得到第一预混料；S12)将锂源、第二钴源、第一铝源、添加剂和溶剂进行预混，预混后真空干燥，得到第二预混料；其中，所述第二钴源的粒径小于所述第一钴源的粒径；

S2、一次烧结：烧结所述第一预混料得到一次烧结第一初料；烧结所述第二预混料得到一次烧结第二初料；

S3、一次破碎：将所述一次烧结第一初料进行破碎5～7h得到一次破碎第一初料；将所述一次烧结第二初料进行破碎3～5h得到一次破碎第二初料；

S4、配混料：将所述一次破碎第一初料与所述一次破碎第二初料按质量比为9:1～6:4进行混配，加入第二铝源、金属氧化物、快离子导体、包覆助熔剂进行混合，搅拌得混合物；

S5、二次烧结及破碎：将所述混合物以4～6℃/min的升温速率升至850～950℃，烧结8～12h；烧结后降温退火，破碎3～5h，得到改性钴酸锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一钴源和第二钴源中均含5000～7000ppm的铝；添加剂为Mg(NO₃)₂，所述溶剂为异丙醇。

3.根据权利要求2所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S11中，第一铝源中的铝含量为所述锂源中的锂含量以及第一钴源中的钴含量总和的0.01～1％；步骤S12中，铝源中的铝含量为所述锂源中的锂含量以及第二钴源中的钴含量总和的0.01～1％。

4.根据权利要求3所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S11和步骤S12中，Li:Co:Al元素的化学计量比均为1.05：0.993：(0.0004～0.01)。

5.根据权利要求1～4任一项所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，预混料的预混过程为：先于250～350r/min的转速中混合5～7h，然后于70～90℃下真空干燥10～14h，分别得到第一预混料和第二预混料。

6.根据权利要求1所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一预混料的一次烧结过程为：先以2～4℃/min的升温速率烧结2～4h，而后维持于500～600℃烧结2～4h，接着再以1～2℃/min的升温速率烧结5～8h，而后维持于1000～1200℃烧结11～13h，烧结后降温退火，得到一次烧结第一初料。

7.根据权利要求1所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述第二预混料的一次烧结过程为：先以2～4℃/min的升温速率烧结5～7h，而后维持于500～600℃烧结2～4h，接着再以1～2℃/min的升温速率烧结5～8h，而后维持于1000～1200℃烧结11～13h，烧结后降温退火，得到一次烧结第二初料。

8.根据权利要求1所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述第二铝源为氧化铝；所述金属氧化物为二氧化钛、氧化镁、氧化铁中的任意一种；所述快离子导体为锆酸镧锂；所述包覆助熔剂为LiF。

9.根据权利要求8所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述第二铝源的含量为400～600ppm；所述金属氧化物的含量为600～800ppm；所述快离子导体的含量为20～2000ppm；所述包覆助熔剂为700～900ppm。

10.根据权利要求9所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，搅拌速率为1000～1400rpm/min，搅拌时间为6h。

11.一种由权利要求1～10任一项所述的改性钴酸锂正极材料的制备方法制备得到的改性钴酸锂正极材料。