一種鋰電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種鋰離子電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰正極材料及其制備方法，屬于電池材料技術領域。一種鋰電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料，該材料是以Ｃｏ↓［３］Ｏ↓［４］、Ｌｉ↓［２］ＣＯ↓［３］、ＭｇＯ為原料，所述原料的配方為：Ｃｏ↓［３］Ｏ↓［４］為１份、Ｌｉ↓［２］ＣＯ↓［３］為０．４５～０．６份、ＭｇＯ為０．００４～０．１份，其比例關系為實際摩爾數之比。利用本發明專利技術的配方和制備方法制備的摻雜型大晶粒鈷酸鋰粉料，其平均晶粒度為６～８μｍ，容量高于１４５ｍＡｈ，循環壽命長（＞５００次），安全性能好。本制備方法工藝簡單、低成本，適用于工業化生產。

【技術實現步驟摘要】
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本專利技術涉及一種鋰離子電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰正極材料及其制備方法，屬于電池材料
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技術介紹
鈷酸鋰物質由于其電化學性能好、使用壽命長，而成為目前廣泛應用的鋰離子電池正極材料。目前，商業化鋰離子電池采用的正極材料是晶粒尺寸較小的LiCoO2。通常在鈷酸鋰材料的制備中采用的是化學計量比為Li∶Co＝1∶1，而制備出的LiCoO2晶粒尺寸較小，材料的性能如振實密度、電化學性能、電池的安全性等都不好，從而影響了鋰離子電池的整體性能。???????????????????????
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服和避免現有技術的不足，而提供一種價格低廉、性能優良、安全性好的鋰離子電池用參雜型大晶粒鈷酸鋰正極材料。本專利技術所涉及的鈷酸鋰正極材料應為大晶粒，該材料的性能如振實密度、電化學性能、電池的安全性等都優于傳統的材料性能。本專利技術是采用以下措施來實現其目的的。一種鋰電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料，該材料是以Co3O4、Li2CO3、MgO為原料，所述原料的配方為：Co3O4為1份、Li2CO3為0.45～0.6份、MgO為0.004～0.1份，其比例關系為實際摩爾數之比。本專利技術所涉及的一種鋰電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料，其原料的配方還可以優選為：Co3O4為1份、Li2CO3為0.50～0.55份、MgO為0.05～0.1份，其比例關系為實際摩爾數之比。本專利技術的另一目的是提供一種工藝簡單、低成本，制備的粉料具有高容量、高振實密度的鋰離子電池用參雜型大晶粒鈷酸鋰正極材料的制備方法。一種制備本專利技術所述的鋰電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料的方法，該方法依次按如下步驟進行：(1)、分別按上述材料配方中所述的摩爾比例關系進行稱量配料。(2)、將所配制的粉料進行球磨混料10小時以上。(3)、將混合好的料在350～900℃溫度的空氣氣氛中煅燒10～30小時。(4)、將上述煅燒后的料進行粉碎并分級，即得摻雜大晶粒鈷酸鋰粉料。-->在上述步驟(3)中煅燒所需的空氣氣氛中應加入氮氣。在上述步驟(3)中煅燒溫度優選為600～900℃。在上述步驟(3)中煅燒溫度最佳為800～900℃。利用本專利技術的配方和制備方法制備的摻雜型大晶粒鈷酸鋰粉料，其平均晶粒度為6～8μm，容量高于145mAh，循環壽命長(＞500次)，安全性能好。本制備方法工藝簡單、低成本，適用于工業化生產。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術做進一步說明實施例1(1)、稱取粉狀原料Li2CO3為34％wt，Co3O4為65％wt，MgO為1％wt進行配料。(2)、將所配制的粉料進行球磨混料10小時以上。(3)、將混合好的料在900℃，空氣氣氛中煅燒30小時。(4)、將上述煅燒后的料進行粉碎、分級即得摻雜大晶粒鈷酸鋰粉料實施例2(1)、稱取粉狀原料Li2CO3為34.5％wt，Co3O4為65％wt，MgO為0.5％wt進行配料。(2)、將所配制的粉料進行球磨混料20小時以上。(3)、將混合好的料在850℃，空氣氣氛中煅燒20小時。(4)、將上述煅燒后的料進行粉碎、分級即得摻雜大晶粒鈷酸鋰粉料實施例3(1)、稱取粉狀原料Li2CO3為34.25％wt，Co3O4為65％wt，MgO為0.25％wt進行配料。(2)、將所配制的粉料進行球磨混料10小時以上。(3)、將混合好的料在800℃，空氣氣氛中煅燒10小時。(4)、將上述煅燒后的料進行粉碎、分級即得摻雜大晶粒鈷酸鋰粉料本專利技術所涉及的一種鋰離子電池用摻雜包碳型納米LiFe1-xMxPO4/C正極材料及其制備方法，其更為詳細的技術方案是：該材料以FeC2H4·H2O、Li2CO3、NH4H2PO4、MgO、MnO2和環氧樹脂膠為原料，所述材料的配方為：FeC2H4·H2O：1、Li2CO3：0.5、NH4H2PO4：1、MgO：0.05～0.1或MnO2：0.05～0.1其比例單位為實際摩爾數，制備工藝是進行配料、球磨混料、烘干、過篩；再分別在350℃和600℃～800℃氮氣氣氛中煅燒、保溫，即得摻雜包碳型納米LiFe1-xMxPO4/C正極材料。利用本專利技術的配方和制備方法制備的摻雜包碳型納米LiFe1-xMxPO4/C粉料，平均晶粒度為小于100nm，容量高于150mAh，-->循環壽命長(＞2000次)。本專利技術所述制備方法工藝簡單、低成本，適用于工業化生產。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料，該材料是以Ｃｏ↓［３］Ｏ↓［４］、Ｌｉ↓［２］ＣＯ↓［３］、ＭｇＯ為原料，其特征在于所述原料的配方為：Ｃｏ↓［３］Ｏ↓［４］為１份、Ｌｉ↓［２］ＣＯ↓［３］為０．４５～０．６份、ＭｇＯ為０．００４～０．１份，其比例關系為實際摩爾數之比。

【技術特征摘要】
1、一種鋰電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料，該材料是以Co3O4、Li2CO3、MgO為原料，其特征在于所述原料的配方為：Co3O4為1份、Li2CO3為0.45～0.6份、MgO為0.004～0.1份，其比例關系為實際摩爾數之比。2、根據權利要求1所述的一種鋰電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料，其特征在于所述原料的配方為：Co3O4為1份、Li2CO3為0.50～0.55份、MgO為0.05～0.1份，其比例關系為實際摩爾數之比。3、一種制備如權利要求1或2所述的鋰電池用摻雜型大晶粒鈷酸鋰材料的方法，其特征在于該方法依次按如下步驟進行：(1)、分別按權利要求1或2所述的摩爾比例關系進行稱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫琦，曾照強，楊世進，
申請(專利權)人：青島乾運高科新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：95[中國|青島]