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一種O2相結(jié)構(gòu)的鋰鈷氧化物正極材料及其制備方法和應(yīng)用

文檔序號:40395854發(fā)布日期:2024-12-20 12:19閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種o2相結(jié)構(gòu)的鋰鈷氧化物正極材料,其特征在于,所述鋰鈷氧化物正極材料的化學(xué)通式為:li1+a(cocmd)(1+a)/(1+a+b)o2·xb(cocm’d)b/(1+a+b)o2,其中-1<a≤0.1,0<b≤1,0<c≤1,0≤d≤0.5,-1<a+b≤1.1,x包括na、k、rb、cs或b中的一種或多種元素,m和m’均選自ni、mn、al、mg、co、cu、ca、zn、zr、b、nb、fe、cr、y、la、ce、cd或al中的至少一種元素;

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰鈷氧化物正極材料,其特征在于,所述鋰化合物包括第一鋰化合物和第二鋰化合物;其中,所述第一鋰化合物為硝酸鋰;所述第二鋰化合物包括:氫氧化鋰、碳酸鋰、氯化鋰、碘化鋰、氟化鋰、溴化鋰、磷酸鋰中的一種或多種;

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰鈷氧化物正極材料,其特征在于,所述鋰鈷氧化物正極材料的形貌為二次類單晶顆粒;所述二次類單晶顆粒由多個一次片狀顆粒形成;所述一次片狀顆粒的厚度在0.7μm~3.7μm之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰鈷氧化物正極材料,其特征在于,所述鋰鈷氧化物正極材料二次顆粒的中值粒徑d50為2μm~18μm;

5.一種上述權(quán)利要求1-4任一所述的o2相結(jié)構(gòu)的鋰鈷氧化物正極材料的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,所述鈷源材料包括:氧化鈷、氧化亞鈷、四氧化三鈷、氯化鈷、硫酸鈷、氫氧化鈷、草酸鈷、碳酸鈷、有機酸鈷中的一種或多種;所述鈷源材料的中值粒徑d50為1μm~20μm,比表面積為2.5m2/g~5.5m2/g,振實密度為2.0g/cm3~3.2g/cm3;

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,所述高溫煅燒的溫度在700℃~1000℃,燒結(jié)時間為6小時~15小時;

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,所述鋰化合物水溶液中的鋰化合物的摩爾濃度大于等于2mo?l/l;所述鋰化合物包括第一鋰化合物和第二鋰化合物;其中,所述第一鋰化合物為硝酸鋰;所述第二鋰化合物包括:氫氧化鋰、碳酸鋰、氯化鋰、碘化鋰、氟化鋰、溴化鋰、磷酸鋰中的一種或多種;

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,所述li/na的摩爾比大于等于5;所述離子交換的溫度為大于等于80℃,離子交換的時間為大于等于8小時。

10.一種儲能裝置,其特征在于,所述儲能裝置含有上述權(quán)利要求1-4任一項所述的鋰鈷氧化物正極材料或者上述權(quán)利要求5-9任一項制備方法得到的鋰鈷氧化物正極材料;所述儲能裝置為鋰電池或由鋰電池組成的電芯。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種O2相結(jié)構(gòu)的鋰鈷氧化物正極材料及其制備方法和應(yīng)用,鋰鈷氧化物正極材料的化學(xué)通式為:Li<subgt;1+a</subgt;(Co<subgt;c</subgt;M<subgt;d</subgt;)<subgt;(1+a)/(1+a+b)</subgt;O<subgt;2</subgt;·X<subgt;b</subgt;(Co<subgt;c</subgt;M<supgt;’</supgt;<subgt;d</subgt;)<subgt;b/(1+a+b)</subgt;O<subgt;2</subgt;,其中?1<a≤0.1,0<b≤1,0<c≤1,0≤d≤0.5,?1<a+b≤1.1,X包括Na、K、Rb、Cs或B中至少一種,M和M’選自N?i、Mn、A?l、Mg、Co、Cu、Ca、Zn、Zr、B、Nb、Fe、Cr、Y、La、Ce、Cd或Al中至少一種;空間群P63mc;XRD測試在衍射角18.3~18.9°、37.9~38.4°、46.7~47.3°及16.0~16.5°處同時存在衍射特征峰。

技術(shù)研發(fā)人員:韓永強,禹習(xí)謙,李泓
受保護的技術(shù)使用者:中國科學(xué)院物理研究所
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/19
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