一种层柱结构钴酸锂电极材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种层柱结构钴酸锂电极材料及其制备方法，属理离子电池材料及其制备技术领域。该电极材料的化学组成为Li_l-2βM_βCoO₂，钻与氧以共价键结合，构成CoO₂主体层板，锂离子及过渡金属离子位于主体层板夹层，与带负电的主体层板以离子键结合，具有典型的α-NaFeO₂型层状结构。本发明采用柠檬酸溶胶－凝胶方法制备出层状钴酸锂LiCoO₂前驱体，再通过熔盐离子交换反应将层状钴酸锂中的部分锂离子用过渡金属离子Zn²⁺或Cd²⁺代替，然后通过焙烧使锂离子与过渡金属离子均匀分布在由CoO₂构成的主体层板的夹层，获得层柱结构钴酸锂。其优点在于在充放电循环过程中具有更稳定的结构、更好的抗过充电性能、更高的比电容量及更佳的电化学循环性能。

主权项

1、一种用过渡金属离子掺杂取代锂离子的层柱结构钴酸锂电极材料，其化学组成通式为Li1-2βMβCoO2，式中M为过渡金属元素Zn、Cd中的一种，且0.02≤β≤0.05；钴与氧以共价键结合，构成CoO2主体层板，锂离子及过渡金属离子位于主体层板夹层，与带负电的主体层板以离子键结合，具有典型的α-NaFeO2型层状结构，属六方晶系，R3m空间群。