一种氟化碳黑包覆的钴酸锂正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种氟化碳黑包覆的钴酸锂正极材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备钴酸锂材料，该钴酸锂材料的化学式为LiCo_1‑x‑yFe_xAl_yO₂，其中：x=0.15‑0.2，y=0.2‑0.3；（2）制备氟化碳黑，先将粒径为10‑20μm的碳黑粉末进行氧化处理后置于密闭的真空反应器中，然后在氮气氛围下充入氟气，并升温至200‑250℃反应2‑3h，停止加热，待反应器冷却到室温并采用氮气置换残余氟化气体后，即可得到氟化碳黑，其中反应开始时氟气的分压保持在50‑70KPa；（3）包覆。本发明制备的正极材料，先在钴酸锂中掺杂Fe和Al来改性以提高物质活性，然后在其表面包覆有氟化的碳黑，进一步提高其导电性能和循环稳定性。因此该复合材料在用于锂离子电池时，具有较高的首次放电可逆容量和较长的使用寿命。

主权项

一种氟化碳黑包覆的钴酸锂正极材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备钴酸锂材料该钴酸锂材料的化学式为LiCo_1‑x‑yFe_xAl_yO₂ ，其中：x=0.15‑0.2，y=0.2‑0.3，按照上述化学式中的Li、Fe、Co、Al的摩尔量称取碳酸锂、乙酸铁、氧化钴和铝源，以适量的水和乙醇为分散介质，对称取的原料进行湿法球磨混料，得到混合好的浆料；将混合好的浆料进行喷雾干燥，将干燥料在热处理气氛为空气混合气中升温作预热处理，升温速率为10‑15℃/min，保温范围为500‑550℃，保温时间为4‑6h，得到预烧料，将预烧料粉碎，得到钴酸锂材料；（2）制备氟化碳黑先将粒径为10‑20μm的碳黑粉末进行氧化处理后置于密闭的真空反应器中，然后在氮气氛围下充入氟气，并升温至200‑250℃反应2‑3h，停止加热，待反应器冷却到室温并采用氮气置换残余氟化气体后，即可得到氟化碳黑，其中反应开始时氟气的分压保持在50‑70KPa；（3）包覆将上述钴酸锂与上述氟化碳黑按照重量比100∶5‑8的比例混合得到混合料，将混合料在行星球磨机中以转速300‑400r/min球磨6‑8h，将球磨后的物质干燥后，在氩气氛围的回转炉中做升温保温处理，升温速率为10‑15℃/min，保温范围为900‑1050℃，保温时间为4‑6h，得到产品。