[发明专利]掺杂型高电压正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂型高电压钴酸锂正极材料，其特征在于：

化学通式为Li_aCoM_bO₂，

式中，0.9≤a≤1.2，0.000001b0.5，

M为Y、Tb、Pr中的一种，或Zn、Y、Tb、Pr中的两种以上，

其中，所述掺杂型高电压钴酸锂正极材料采用如下步骤制备得到：

步骤1.在水浴搅拌条件下，向钴盐溶液中加入含有草酸钠的碳酸钠溶液，进行搅拌处理，静置、过滤、洗涤、干燥，得前驱体；

步骤2.将所得前驱体进行煅烧，得四氧化三钴；

步骤3.将所得四氧化三钴、锂源和M源均匀混合后进行二次煅烧，即得所述掺杂型高电压钴酸锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的掺杂型高电压钴酸锂正极材料，其特征在于：

其中，所述M为Tb、Pr中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的掺杂型高电压钴酸锂正极材料，其特征在于：

其中，a的取值范围为1.01～1.09，b的取值范围为0.0001～0.03。

4.权利要求1～3中任一项所述掺杂型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.在水浴搅拌条件下，向钴盐溶液中加入含有草酸钠的碳酸钠溶液，进行搅拌处理，静置、过滤、洗涤、干燥，得前驱体；

步骤2.将所得前驱体进行煅烧，得四氧化三钴；

步骤3.将所得四氧化三钴、锂源和M源均匀混合后进行二次煅烧，即得所述掺杂型高电压钴酸锂正极材料。

5.根据权利要求4所述的掺杂型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：其中，所述钴盐为硫酸钴、硝酸钴、醋酸钴、氯化钴中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的掺杂型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：

其中，在步骤1中，所述钴盐溶液的浓度为10～20wt.％；含有草酸钠的碳酸钠溶液中碳酸钠的浓度为8～10wt.％；草酸钠用量为碳酸钠质量的0.5～1.25％。

7.根据权利要求4所述的掺杂型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：

其中，在步骤1中，所述钴盐与所述碳酸钠的摩尔比为1：(0.8～1.2)。

8.根据权利要求4所述的掺杂型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：

其中，在步骤2中，所述煅烧为在600～800℃的空气气氛下煅烧2～10h。

9.根据权利要求4所述的掺杂型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：

其中，在步骤3中，所述二次煅烧采用的气氛为空气或氧气，温度为800～1050℃，时间为2～20h。

10.根据权利要求4所述的掺杂型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述锂源选自氢氧化锂、碳酸锂、氧化锂、乙酸锂、硝酸锂、草酸锂中的一种或多种。

11.根据权利要求4所述的掺杂型高电压钴酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述锂源中的锂与高镍三元前驱体的摩尔比为(1.2～0.9)：1，所述M源占高镍三元前驱体摩尔量的0.0001％～50％。