一种氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料的制备方法和应用

本申请公开了一种氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料的制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：a)将锂盐、钴源、掺杂元素源混合，在含氧气氛下，煅烧I，破碎得到粗产品a；b)将所述粗产品a在含氧气氛下，煅烧II，破碎得到所述氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料；所述掺杂元素源包括氟化铝和锑源。所述钴酸锂产品作为锂离子电池正极，可在高于4.6V充电截至电压以5C倍率循环300圈容量保持率70％以上且具有超高初始容量。该产品是一种潜在应用的超快充高电压正极材料。

1.一种氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： a)将锂盐、钴源、掺杂元素源混合，在含氧气氛下，煅烧I，破碎得到粗产品a； b)将所述粗产品a在含氧气氛下，煅烧II，破碎得到所述氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料； 所述掺杂元素源包括氟化铝和锑源。 2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氟化铝和锑源的摩尔比为1：0.1～10； 优选地，所述钴源、锂盐和掺杂元素源的摩尔比为1：1～1.1：0.0005～0.05，所述钴源、锂盐和掺杂元素源分别以钴元素、铝元素和掺杂元素的总摩尔数计。 3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锑源选自三氧化二锑、三氟化二锑、醋酸锑、乙二醇锑、锑粉中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂盐选自氢氧化锂、硝酸锂、碳酸锂、草酸锂、醋酸锂、氧化锂、柠檬酸锂中的至少一种。 5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钴源选自四氧化三钴、碳酸钴、氢氧化钴、乙酸钴、草酸钴、硝酸钴、硫酸钴、氯化钴中的至少一种。 6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧I的条件为：以0.5～10℃/min的升温速率升温至800～1150℃，保温10～25h。 7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧II的温度为700～1100℃，所述煅烧II的时间为6～12h。 8.一种根据权利要求1至7任意一项所述的制备方法得到的氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料，其特征在于，在所述氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料中氟锑铝的摩尔比为0.01％～0.5％； 所述氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料的粒径为1～15μm。 9.根据权利要求8所述的氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料，其特征在于，所述氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料的最大可充电压为4.6V～5V； 优选地，所述氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料的超快充倍率为5～30C； 优选地，所述氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料循环300圈后容量大于70％。 10.一种权利要求8或9所述的氟锑铝共掺杂的钴酸锂正极材料在电池正极中的应用。

中国科学院大连化学物理研究所

2024-06-14

2022-12-12

专利

https://d.wanfangdata.com.cn/patent/CN202211591033.9

CN202211591033.9

CN118183864A

zh

万方数据库

C01G51/00(2006.01)

H01M10/0525(2010.01)

H01M4/525(2010.01)

C

H

C01

H01

C01G

H01M

C01G51

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C01G51/00

H01M10/0525

H01M4/525