球形掺杂钴酸锂的制备方法

摘要

本发明涉及锂离子电池正极材料领域，提供一种球形掺杂钴酸锂的制备方法，由金属钴电解制备高活性的掺杂氢氧化钴，再将氢氧化钴在氧化气氛下烧结得到球形四氧化三钴，最后与碳酸锂混合烧结进而得到高活性掺杂钴酸锂的方法。还提供了一种由该方法制备的球形掺杂钴酸锂。由该方法制得的球形掺杂钴酸锂原材料的纯度要求较低，所以生产成本低，而且能够显著提高产品电化学性能。

主权项

1、一种球形掺杂钴酸锂的制备方法，包括如下步骤：(1)首先用去离子水将氢氧化钠或氢氧化钾配制成0.5～2.0M的碱性溶液，用工业级的硝酸氨或氯化铵和氨水配制成0.5～2.0M的缓冲溶液；(2)将上述(1)中所配制的缓冲溶液加入电解槽，并搅拌加热到40～90℃之间某一温度，保持恒温，以钴及掺杂金属作阳极浸入电解液中，进行电解，同时以固定流速加入(1)所配制的碱性溶液，维持反应体系的pH值恒定在10.0～12.0之间；进料结束后加入含所述掺杂金属离子的溶液，继续搅拌0.5～1小时，生成球形掺杂氢氧化钴沉淀；所述掺杂金属为Ni、Mn、Al、Cu、Cr、Zr、Ti或Nb中的一种或几种；(3)分离球形掺杂氢氧化钴沉淀，并用去离子水洗涤，直到pH值小于7.2；然后在60～120℃条件下烘干，得到球形高密度的掺杂氢氧化钴；(4)将上述的掺杂氢氧化钴在300～1000℃的氧化气氛下煅烧1～20小时得到高密度球形掺杂四氧化三钴；(5)将(4)中的四氧化三钴与电池级碳酸锂混合，并在700～900℃加热到5～50小时，得到蓝黑色化学通式为Li1+xCo1-yMyO2的球形高密度掺杂钴酸锂，其中M为掺杂金属，式中，0≤x≤0.1，0≤y≤0.5。