[发明专利]基于锂过渡金属氧化物的多峰粉末及在充电电池中的应用

摘要

本发明公开了一种基于锂过渡金属氧化物的多峰粉末及在充电电池中的应用，其制备方法是将粉体A一或二次品与粉体B一次品和/或粉体C一次品混合，加入过渡金属氧化物或氢氧化物混合，在至少500℃的温度下，在含氧气氛下烧结，得到成品基于锂过渡金属氧化物的多峰粉末。本发明通过多种颗粒构成多峰结构粉体，形成一种应用于高电压下高填充率结构稳定的正极材料。本发明方法简单，制备的多峰材料，由多种颗粒构成，更好的满足填充要求，提高填充效果，降低孔隙率，使材料获得更高的体积能量密度，同时具有较优的循环性能。

主权项

1.一种基于锂过渡金属氧化物的多峰粉末的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将锂源、钴源与过渡金属氧化物或氢氧化物粉末混合，混合物中Li/Co摩尔比为0.98‑1.08，在空气或者氧气气氛下烧结，获得粉体A一次品；所得粉体A一次品的粒径为15‑30μm；步骤(1)中，所述过渡金属氧化物或氢氧化物中的过渡金属为Ni、Mn、Al、Ti、V、Mg、Y、Ce、Zr、Sb或La中的一种以上，过渡金属在步骤(1)混合物中的总含量为1000‑10000ppm；(2)将锂源、钴源与过渡金属氧化物或氢氧化物粉末混合，混合物中Li/Co摩尔比＞1，在至少850℃的温度下在空气或者含氧的气氛中烧结，得到粉体B一次品；所得粉体B一次品粒径为4‑12μm；步骤(2)中，所述过渡金属氧化物或氢氧化物中的过渡金属为Y、Al、Mg、Ti、La、F、Ga、Sn、Zr、Fe或Si的一种以上，过渡金属在步骤(2)混合物中的总含量为1000‑10000ppm；(3)将锂源、钴源与过渡金属氧化物或氢氧化物粉末混合，混合物中L/Co摩尔比为1.00‑1.08，将该混合物在至少800℃温度在含氧气氛中烧结，气氛中氧浓度不小于15％体积分数，得到粉体C一次品；所得粉体C一次品粒径0.5‑4.0μm；步骤(3)中，所述过渡金属氧化物或氢氧化物中的过渡金属为Ni、Mn、Mg、Al、Y、Yb、Nb、Sn、Cr或Zr中的一种以上，过渡金属在步骤(3)混合物中的总含量为1000‑3000ppm；(4)将粉体A一次品与粉体B一次品和/或粉体C一次品混合，加入过渡金属氧化物或氢氧化物混合，在至少800℃的温度下，在含氧气氛下烧结，得到基于锂过渡金属氧化物的多峰粉末；或者，将粉末A一次品分别在800‑980℃保温10h以上，得到粉末A二次品，然后将粉体A二次品与粉体B一次品和/或粉体C一次品混合，再加入过渡金属氧化物或氢氧化物，均匀混合在至少500℃的温度下，在有氧气氛中烧结，气氛中氧浓度＞15％体积分数；烧结完成后，得到成品基于锂过渡金属氧化物的多峰粉末；步骤(4)所述过渡金属氧化物或氢氧化物中的过渡金属为Ni、Mn、Mg、Al、Ti、Yb、Nb、Sn、Cr或Zr中的一种以上，过渡金属在步骤(4)混合中的总含量为1000‑10000ppm。