一种高电压钴酸锂材料及其制备方法、正极片和二次电池与流程

本发明属于二次电池，尤其涉及一种高电压钴酸锂材料及其制备方法、正极片和二次电池。

背景技术：

1、锂离子电池是当下消费类电子产品使用最多的储能设备，当下随着人们对可移动设备需求量的激增，各种电子产品对电池的需求逐步向快充与高能量密度统一。钴酸锂是便携式消费类电子产品电池的主要正极材料，其较高的电压平台与倍率性能是其优势，当前钴酸锂的研发发要往更高的应用电压领域发展，目前主要瓶颈在于4.5v后正极存在的不可逆相变，其开发难度颇高，但能量密度的提高也可以通过提高其应用压实密度，通过微观形貌调节是一种有力的改善手段。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种高电压钴酸锂材料的制备方法，简单易得，操作性好。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种高电压钴酸锂的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤s1、将钴源、对苯二甲酸、三氯化钴、氟化锂和去离子水加入聚四氟乙烯容器中，加热结晶化，洗涤得到中间产物，将中间产物干燥后加热一次煅烧，升温二次煅烧得到纺锤体四氧化三钴前驱体；

5、步骤s2、将碳源加入溶剂中，加入酒精和纺锤体四氧化三钴前驱体，加热反应，降至室温过滤得到沉淀物；

6、步骤s3、将沉淀物加入金属阳离子盐溶液中，加热搅拌干燥，高温煅烧得到高电压钴酸锂。

7、优选地，所述钴源为四氰合镍酸钾、硝酸钴中的一种。

8、优选地，所述步骤s1中钴源、对苯二甲酸、三氯化钴、氟化锂的重量份数比为1～2:2～3:4～5:1～2。

9、优选地，所述步骤s1中一次煅烧的温度为450～600℃，一次煅烧的时间为1～5h。

10、优选地，所述步骤s2中二次煅烧的温度900～1100℃，二次煅烧的时间为1～5h。

11、优选地，所述步骤s2中碳源与纺锤体四氧化三钴前驱体的重量份数比为1～2:3～5。

12、优选地，所述步骤s2中加热反应的温度为120～200℃，反应时间为4～8h。

13、优选地，所述步骤s3中沉淀物与金属阳离子盐溶液的重量份数比为1～4:1～2。

14、本发明的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种高电压钴酸锂材料，稳定性高，能够承受高电压。

15、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

16、一种高电压钴酸锂材料，由上述的高电压钴酸锂的制备方法得到。

17、本发明的目的之三在于：针对现有技术的不足，而提供一种正极片，具有良好的稳定性。

18、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

19、一种正极片，包括上述的高电压钴酸锂材料。

20、本发明的目的之四在于：针对现有技术的不足，而提供一种二次电池，具有良好的稳定性和耐高压性能。

21、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

22、一种二次电池，包括上述的正极片。

23、相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的高电压钴酸锂材料的制备方法简单，可控性好；本发明制备得到的高电压钴酸锂材料具有良好的稳定性和耐高压性，电化学性能好。

技术特征：

1.一种高电压钴酸锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高电压钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述钴源为四氰合镍酸钾、硝酸钴中的一种。

3.根据权利要求1所述的高电压钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中钴源、对苯二甲酸、三氯化钴、氟化锂的重量份数比为1～2:2～3:4～5:1～2。

4.根据权利要求1所述的高电压钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中一次煅烧的温度为450～600℃，一次煅烧的时间为1～5h。

5.根据权利要求1所述的高电压钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中二次煅烧的温度900～1100℃，二次煅烧的时间为1～5h。

6.根据权利要求1所述的高电压钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中碳源与纺锤体四氧化三钴前驱体的重量份数比为1～2:3～5。

7.根据权利要求1所述的高电压钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中加热反应的温度为120～200℃，反应时间为4～8h。

8.根据权利要求1所述的高电压钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中沉淀物与金属阳离子盐溶液的重量份数比为1～4:1～2。

9.一种高电压钴酸锂材料，其特征在于，由权利要求1～8中任一项所述的高电压钴酸锂的制备方法得到。

10.一种正极片，其特征在于，包括权利要求9所述的高电压钴酸锂材料。

11.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求10所述的正极片。

技术总结
本发明属于二次电池技术领域，尤其涉及一种高电压钴酸锂的制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将钴源、对苯二甲酸、三氯化钴、氟化锂和去离子水加入聚四氟乙烯容器中，加热结晶化，洗涤得到中间产物，将中间产物干燥后加热一次煅烧，升温二次煅烧得到纺锤体四氧化三钴前驱体；步骤S2、将碳源加入溶剂中，加入酒精和纺锤体四氧化三钴前驱体，加热反应，降至室温过滤得到沉淀物；步骤S3、将沉淀物加入金属阳离子盐溶液中，加热搅拌干燥，高温煅烧得到高电压钴酸锂。本发明的一种高电压钴酸锂材料的制备方法，简单易得，操作性好。

技术研发人员：蔡泽林,马斌,吴声本,郑明清
受保护的技术使用者：浙江锂威能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12