CN1719643A - 锂离子电池用正极材料大晶粒LiCoO2及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池用正极材料大晶粒LiCoO2及其制备方法，属于电池材料制备技术领域。该材料以Li2CO3、纳米Co3O4和微米Co3O4为原料。其特征在于，所述材料的配方为：Li2CO3：1～1.05，纳米Co3O4：0.2～0.5，微米Co3O4：0.5～0.8，其比例为实际摩尔数；球磨混料，烘干，过筛；在850℃空气气氛中煅烧，保温，即得大晶粒钴酸锂粉料。利用本发明的配方和制备方法制备的粉料粒度均匀，平均晶粒度为6～10μm，容量高140～145mAh/g，振实密度高2.5～2.8g/cm3，500次衰减为1～4％。本制备方法工艺简单、低成本，适用于工业化生产。

Description

锂离子电池用正极材料大晶粒LiCoO2及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池用正极材料大晶粒LiCoO2材料及其制备方法，属于电池材料制备技术领域。
背景技术
目前，商业化锂离子电池采用的正极材料是晶粒尺寸较小的LiCoO2。通常钴酸锂的制备中采用的是单一颗粒尺寸的Co3O4，制备出的LiCoO2晶粒尺寸较小，材料的性能；如振实密度、电化学性能不能很好发挥，影响了锂离子电池的整体性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种价格低廉、利于环保的性能优良的锂离子电池用大晶粒钴酸锂正极材料。通过配比两种不同晶粒尺寸的Co3O4，小晶粒向大晶粒扩散，促进大晶粒生长的原理制备出晶粒尺寸较大的LiCoO2，从而获得性能优良的LiCoO2电池材料。
本发明提出的锂离子电池用正极材料大晶粒LiCoO2，其特征在于，该材料以Li2CO3、纳米Co3O4和微米Co3O4为原料，所述材料的配方为：Li2CO3：1～1.05，纳米Co3O4：0.2～0.5，微米Co3O4：0.5～0.8，其比例为实际摩尔数。
本发明提出的一种制备如权利要求1所述锂离子电池用正极材料大晶粒LiCoO2的方法，其特征在于，该方法依次按如下步骤进行：
(1)分别称量按摩尔比为Li2CO3：1～1.05，纳米Co3O4：0.2～0.5(颗粒尺寸小于0.5μm)，微米Co3O4：0.5～0.8进行配料；
(2)将所配制的粉料进行球磨混料；
(3)将混合好的料烘干，过筛；
(4)将过筛的料在空气气氛中850℃煅烧，10～25小时；
(5)粉碎、分级，制备出晶粒尺寸为6～10μm的LiCoO2；
在上述锂离子电池用大晶粒LiCoO2正极材料的制备方法中，步骤(1)所述纳米Co3O4颗粒尺寸小于0.5μm；步骤(1)所述微米Co3O4颗粒尺寸1～10μm。
利用本发明的配方和制备方法制备的粉料粒度均匀，平均晶粒尺寸为粒度为5～10μm，容量高，分布范围140～145mAh/g，振实密度高2.5～2.8g/cm3，500次衰减为1～4％。本制备方法工艺简单、低成本，适用于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
实施例1
(1)称取Li2CO3 34％wt，纳米Co3O4 33％wt，Co3O4 33％wt，粒度分别为2μm、0.3μm、1μm；
(2)将所配制的粉料按比例为料∶水∶球＝1∶1.5∶2(重量)，进行球磨混料12小时；
(3)将混合好的料在100℃烘干12小时，过60目筛；
(4)将过筛的料在空气气氛中850℃煅烧，25小时；
(5)粉碎、分级，制备出晶粒尺寸为8～10μm的LiCoO2
实施例2
(1)称取Li2CO3 34％wt，纳米Co3O4 20％wt，Co3O4 46％wt，粒度分别为2μm、0.2μm、1μm；
(2)将所配制的粉料按比例为料∶水∶球＝1∶1.5∶2(重量)，进行球磨混料12小时；
(3)将混合好的料在100℃烘干12小时，过60目筛；
(4)将过筛的料在空气气氛中850℃煅烧，20小时；
(5)粉碎、分级，制备出晶粒尺寸为7～9μm的LiCoO2
实施例3
(1)称取Li2CO3 34％wt，纳米Co3O4 15％wt，Co3O4 51％wt，粒度分别为2μm、0.3μm、1μm；
(2)将所配制的粉料按比例为料∶水∶球＝1∶1.5∶2(重量)，进行球磨混料12小时；
(3)将混合好的料在100℃烘干12小时，过60目筛；
(4)将过筛的料在空气气氛中850℃煅烧，20小时；
(5)粉碎、分级，制备出晶粒尺寸为6～8μm的LiCoO2

Claims (3)

1、锂离子电池用正极材料大晶粒LiCoO2，其特征在于，该材料以Li2CO3、纳米Co3O4和微米Co3O4为原料，所述材料的配方为：Li2CO3：1～1.05，纳米Co3O4：0.2～0.5，微米Co3O4：0.5～0.8，其比例为实际摩尔数。
2、制备如权利要求1所述锂离子电池用正极材料大晶粒LiCoO2的方法，其特征在于，该方法依次按如下步骤进行：
(1)分别称量按摩尔比为Li2CO3：1～1.05，纳米Co3O4：0.2～0.5(颗粒尺寸小于0.5μm)，微米Co3O4：0.5～0.8进行配料；
(2)将所配制的粉料进行球磨混料；
(3)将混合好的料烘干，过筛；
(4)将过筛的料在空气气氛中850℃煅烧，10～25小时；
(5)粉碎、分级，制备出晶粒尺寸为6～10μm的LiCoO2。
3、按照权利要求2所述的锂离子电池用大晶粒LiCoO2正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述纳米Co3O4颗粒尺寸小于0.5μm；步骤(1)所述微米Co3O4颗粒尺寸1～10μm。
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