一种不易分层的大颗粒钴酸锂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及锂离子电池材料，具体涉及一种不易分层的大颗粒钴酸锂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着锂离子电池材料向高电压方向发展，高温高锂钴比越来越被普遍应用，在采用现有高温固相法生产钴酸锂大颗粒过程中发现：物料在高温烧结过程存在分层现象，表现在上、中、下层物料在微观形貌、粒度以及晶体结构方面不一致。粒度小团聚在一起，小颗粒比表面积大，而且团聚的颗粒形状极不规则，在制备电池极片的压制过程中不容易滑动，容易被压碎，影响电池极片的压实密度。

技术实现思路

1、为提高电池材料的能量密度，安全性能的考虑，需要改善钴酸锂大颗粒的分层现象，从而获得中值粒度大颗粒的钴酸锂。针对现有技术存在的不足，本发明提供一种不易分层的大颗粒钴酸锂及其制备方法和应用。

2、本发明是通过以下技术方案实现的。

3、一种不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将co3o4与li2co3按照不同的li、co配比均匀混合，得到第一混料、第二混料、第三混料，将第一混料、第二混料、第三混料以层叠的方式自下而上依次装入匣钵，进行高温烧结；其中，第一混料、第二混料、第三混料中li的配比依次降低。

4、优选的，所述第一混料中li、co物质的量比为1.07-1.09。

5、优选的，所述第二混料中li、co物质的量比为1.04-1.06。

6、优选的，所述第三混料中li、co物质的量比为1.00-1.03。

7、优选的，所述高温烧结条件为：升温速率3-6℃/min，烧结温度850-1200℃，保温3-6小时。

8、优选的，所述不易分层的大颗粒钴酸锂的粒径为17-20微米。

9、一种不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法制备得到的不易分层的大颗粒钴酸锂。

10、一种不易分层的大颗粒钴酸锂制备在锂离子电池中的应用。

11、一种锂离子电池在新能源汽车中的应用。

12、本发明的有益技术效果：

13、在现有技术中，制备大颗粒钴酸锂时，常采用快升温速率、高的烧结温度，由于很快上升高温阶段，1000℃超过li2co3的熔点(723℃)近300℃、距其沸点(1310℃)仅差300℃，融化的li2co3更容易聚集在物料上部，造成底部li2co3含量偏低。本发明针对现有技术存在的问题，通过将co3o4与li2co3按照不同的li、co比，分层装料进行高温烧结，控制最顶层的li配比1.00-1.03、中层li配比1.04-1.06、最底层锂配比为1.07-1.09，通过本方法可以缓解高温烧结过程中钴酸锂内部出现分层的现象，提高电池材料的能量密度及安全性能。

技术特征：

1.一种不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将co3o4与li2co3按照不同的li、co配比均匀混合，得到第一混料、第二混料、第三混料，将第一混料、第二混料、第三混料以层叠的方式自下而上依次装入匣钵，进行高温烧结；其中，第一混料、第二混料、第三混料中li的配比依次降低。

2.根据权利要求1所述的一种不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述第一混料中li、co物质的量比为1.07-1.09。

3.根据权利要求1或2所述的一种不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述第二混料中li、co物质的量比为1.04-1.06。

4.根据权利要求3所述的一种不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述第三混料中li、co物质的量比为1.00-1.03。

5.根据权利要求1所述的一种不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述高温烧结条件为：升温速率3-6℃/min，烧结温度850-1200℃，保温3-6小时。

6.根据权利要求1所述的一种不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法，其特征在于，所述不易分层的大颗粒钴酸锂的粒径为17-20微米。

7.一种采用权利要求6所述的不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法制备得到的不易分层的大颗粒钴酸锂。

8.一种权利要求7所述的不易分层的大颗粒钴酸锂制备在锂离子电池中的应用。

9.一种权利要求8所述的锂离子电池在新能源汽车中的应用。

技术总结
本发明涉及锂离子电池材料技术领域，具体公开了一种不易分层的大颗粒钴酸锂的制备方法，包括：将Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;与Li<subgt;2</subgt;Co<subgt;3</subgt;按照不同的Li、Co物质的量比均匀混合得到第一混料、第二混料、第三混料，将第一混料、第二混料、第三混料以层叠的方式自下而上依次装入匣钵，进行高温烧结；其中，第一混料、第二混料、第三混料中的Li配比依次降低。通过将Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;与Li<subgt;2</subgt;Co<subgt;3</subgt;按照不同的Li、Co比，分层装料进行高温烧结，通过本方法可以缓解高温烧结过程中钴酸锂内部出现分层的现象，提高电池材料的能量密度及安全性能。

技术研发人员：宋亚芳,叶圣毅,许开华,徐婷,吴海鹏,张莉
受保护的技术使用者：格林美（江苏）钴业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15