[发明专利]快离子导体改性锂离子电池正极材料钴酸锂及制备方法

权利要求书

1.一种快离子导体改性锂离子电池正极材料，其特征在于，由钴酸锂以及包覆在其外表面的锂快离子导体层构成，所述的锂快离子导体层的组成成分为Li_1+x+yA_xB_2-xSi_yP_3-yO₁₂-eN；

A为Al、Sc、La、Cr、Fe、Tl、Eu和In中的一种或几种的组合；

B为Ti、Zr或Hf；

N为Li₂O、MgO和Y₂O₃中的一种或几种；

0≤x≤2，0≤y≤2，0≤e≤2。

2.如权利要求1所述的快离子导体改性锂离子电池正极材料，其特征在于，所述的锂快离子导体层与钴酸锂的质量比为0.2～10∶100。

3.如权利要求2所述的快离子导体改性锂离子电池正极材料，其特征在于，所述的锂快离子导体层厚度为10～2000nm。

4.一种快离子导体改性锂离子电池正极材料钴酸锂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将包覆原料锂源、A源、B源、N源、硅源和磷源和待包覆的钴酸锂混合，制成前躯体；

所述的包覆原料锂源为碳酸锂、硝酸锂、氯化锂、氢氧化锂中的一种或几种；

所述的A源、B源、N源分别为含A、B、N的氧化物、硝酸盐、氯化物、氢氧化物、偏氯酸物、次氯酸物或有机物中的一种或几种；其中所述的A为Al、Sc、La、Cr、Fe、Tl、Y、Eu和In中的一种或几种；所述的B为Ti、Zr或Hf；所述的N为Li₂O、MgO和Y₂O₃中的一种或几种；

所述的硅源为二氧化硅或硅酸盐；

所述的磷源为磷酸二氢铵、磷酸、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸锂、五氧化二磷中的一种或几种；

(2)将得到的前躯体进行焙烧，得到所述的快离子导体改性锂离子电池正极材料钴酸锂。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中焙烤时以3～10℃/min的升温速度升到400～1000℃，保温2～20小时后冷却。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将包覆原料锂源、A源、B源、N源、硅源和磷源和待包覆的钴酸锂通过干法均匀混合得到前躯体。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将包覆原料锂源、A源、B源、N源、硅源和磷源溶于去离子水A中，形成悬浊液；将钴酸锂加入去离子水B中，搅匀后加入所述的悬浊液，并调节pH值，所用试剂为氨水或碳酸氢铵，pH值范围为7～13；搅拌均匀后蒸干溶液，对蒸干溶液后的残留物烘干得到前躯体。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，残留物烘干时的温度100～200℃，烘干时间16～48小时。