【技术实现步骤摘要】
本公开涉及正极材料，具体涉及一种钴酸锂正极材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、钴酸锂正极材料因压实密度大被广泛应用于3c电子产品。而3c电子产品多功能化、小型化及智能化发展对锂离子电池的体积能量密度提出了更高需求。钴酸锂正极材料理论容量为274mah/g，而目前广泛应用的钴酸锂正极材料容量仅为140mah/g，这意味着只有一半的li+被利用。提高充电电压能够提升电池比容量，但是会引起循环及高温存储过程中容量的急剧衰减，循环稳定性极差，这也是目前制约高电压、高比能钴酸锂正极材料应用的主要瓶颈。因此急需开发一种充放电容量、循环性能和热稳定性高的钴酸锂正极材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钴酸锂正极材料及其制备方法与应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：提供一种钴酸锂正极材料的制备方法，包括以下步骤：
3、将包含锂钴氧化物、氟金属酸铵盐和氟化锂的混合物进行第一烧结处理，得到钴酸锂正极材料；其中，氟金属酸铵盐为(nh4)2zrf6、(nh4)2tif6、(nh4)3alf6、(nh4)2snf6中的至少两种，第一烧结处理的温度为600-800℃。
4、在一些实施方式中，所述氟金属酸铵盐的质量为锂钴氧化物质量的1-3％。
5、在一些实施方式中，所述氟化锂的质量为锂钴氧化物质量的0.5-1.5％。
6、在一些实施方式中，所述锂钴氧化物的制备方法为：将包含第一锂钴氧化物、第二
7、在一些实施方式中，所述第一锂钴氧化物的中值粒径dv501为18-21μm，所述第二锂钴氧化物的中值粒径dv502为4.5-6μm。
8、在一些实施方式中，所述第一锂钴氧化物中包含第一掺杂金属元素；可选地，所述第一掺杂金属元素包括ca、zn、ti、fe、mg、al、y、la、zr中的至少一种。
9、在一些实施方式中，所述第二锂钴氧化物中包含第二掺杂金属元素；可选地，所述第二掺杂金属元素包括ca、zn、ti、fe、mg、al、y、la、zr中的至少一种。
10、在一些实施方式中，所述第一锂钴氧化物和第二锂钴氧化物的质量比为3-4:1。
11、在一些实施方式中，所述添加剂的质量为第一锂钴氧化物和第二锂钴氧化物总质量的2.8-4.2％。
12、在一些实施方式中，所述添加剂为含第三掺杂金属元素的化合物。
13、在一些实施方式中，所述含第三掺杂金属元素的化合物包括第三掺杂金属元素的氧化物、含第三掺杂金属元素的氢氧化物、含第三掺杂金属元素的无机盐中的至少一种。
14、在一些实施方式中，所述第三掺杂金属元素包括co、ni、v、mn、al、ti、f、y、la、zr、ge、ba、w、nb、cu、b、sr、ga、zn、mo、si、sb中的至少一种。
15、第二方面，提供了一种钴酸锂正极材料，所述钴酸锂正极材料由所述的钴酸锂正极材料的制备方法制得。
16、第三方面，提供了一种正极极片，包括所述的钴酸锂正极材料。
17、第四方面，提供了一种锂离子电池，包括所述的正极极片。
18、第五方面，提供了一种电子设备，包括所述的锂离子电池。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
20、(1)将锂钴氧化物、氟金属酸铵盐和氟化锂的混合物，在600-800℃的温度下进行第一烧结处理，可以在锂钴氧化物的表面形成均匀的第一包覆层，第一包覆层能够提高钴酸锂正极材料的充放电容量、循环性能、热稳定性和储存性能。氟金属酸铵盐中的nh4+加热分解产生nh3，nh3和锂钴氧化物反应产生氧空穴，氧空穴可以降低o 2p轨道，减少o 2p轨道和co 3d轨道的重叠量，降低钴酸锂正极材料表层的氧活性；其次，氟金属酸铵盐中的f-能够替换锂钴氧化物表面的o2-形成co-f键，抑制钴在电解液中的溶解，减少钴的损失，提高钴酸锂正极材料结构的稳定性、循环性能和储存性能；再次，氟金属酸铵盐中的金属离子可在锂钴氧化物表面形成金属氟化物层，抑制锂钴氧化物与电解液的直接接触，提高钴酸锂正极材料结构的稳定性、循环性能和储存性能。氟化锂能够起到补锂的作用，提高钴酸锂正极材料的容量；同时氟化锂和氟金属酸铵盐协同作用，提高钴酸锂正极材料的充放电容量、循环性能、热稳定性和储存性能。
21、(2)本公开钴酸锂正极材料的制备方法采用固相反应，工艺简单易行，制造成本低，重现性好，便于大规模的工业化生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述氟金属酸铵盐的质量为锂钴氧化物质量的1-3％；和/或，所述氟化锂的质量为锂钴氧化物质量的0.5-1.5％。
3.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂钴氧化物的制备方法为：将包含第一锂钴氧化物、第二锂钴氧化物和添加剂的混合物，进行第二烧结处理，得到锂钴氧化物。
4.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述第一锂钴氧化物的中值粒径Dv501为18-21μm，所述第二锂钴氧化物的中值粒径Dv502为4.5-6μm。
5.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的至少一个：
6.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述添加剂为含第三掺杂金属元素的化合物；
7.一种钴酸锂正极材料，其特征在于，所述钴酸锂正极材料由权利要求1-6任一项所述的钴酸锂正极材料的制备方法制得。
8.一种正极极片，其
9.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求8所述的正极极片。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的锂离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述氟金属酸铵盐的质量为锂钴氧化物质量的1-3％；和/或，所述氟化锂的质量为锂钴氧化物质量的0.5-1.5％。
3.如权利要求1所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂钴氧化物的制备方法为：将包含第一锂钴氧化物、第二锂钴氧化物和添加剂的混合物，进行第二烧结处理，得到锂钴氧化物。
4.如权利要求3所述的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述第一锂钴氧化物的中值粒径dv501为18-21μm，所述第二锂钴氧化物的中值粒径dv50...
【专利技术属性】
技术研发人员：张苗，阮丁山，彭莉，李斌，杜锐，李长东，
申请(专利权)人：广东邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。