(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111610311.6 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 中伟新材 料股份有限公司 地址 554300 贵州省铜仁市大 龙经济开发 区2号干道与1号干道交汇处 (72)发明人 何乐　王灯　訚硕　翁毅　周正　 周明涛　胡骏康　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 宋南 (51)Int.Cl. C01G 53/00(2006.01) C01G 51/00(2006.01) H01M 4/525(2010.01) H01M 4/505(2010.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 钴复合氢氧化物及其制备方法、 锂离子电池 正极材料和锂离 子电池 (57)摘要 本发明涉及锂离子电池领域， 具体而言， 涉 及钴复合氢氧化物及其制备方法、 锂离子电池正 极材料和锂离子电池。 所述钴复合氢氧化物的化 学式为NixCoyMnz(OH)2， 其中， x+y+z＝1， x≤0.1， y≥0.9， z≤0.1， 且x和z不同时为0； 所述钴复合 氢氧化物中100活性晶面的占比为10％～40％。 通过掺杂Ni和/或Mn， 能够有效提高钴复合氢氧 化物的结构稳定性， 提高电池比容量和循环容量 保持率， 并降低成本； 通过使100活性晶面大面积 暴露， 001非活性面被覆盖， 能够提高烧结后得到 的正极材料的倍率性能， 且降低正极材料与电解 液之间的接触面积， 减少正极材料 ‑电解液界面 副反应发生， 获得优异的循环性能。 权利要求书1页 说明书11页 附图15页 CN 114477311 A 2022.05.13 CN 114477311 A 1.钴复合氢氧化物， 其特征在于， 所述钴复合氢氧化物 的化学式为NixCoyMnz(OH)2， 其 中， x+y+z＝1， x≤ 0.1， y≥0.9， z ≤0.1， 且x和z不同时为0； 所述钴复合氢 氧化物中10 0活性晶面的占比为10％～40％。 2.根据权利要求1所述的钴 复合氢氧化物， 其特征在于， 所述钴 复合氢氧化物的一 次颗 粒的形状为六棱柱； 优选地， 所述钴复合氢 氧化物一次颗粒的厚度为0.2 ～1.0 μm； 优选地， 所述钴复合氢 氧化物一次颗粒的长度为1.0～ 2.5 μm。 3.根据权利要求1所述的钴复合氢氧化物， 其特征在于， 所述钴复合氢氧化物沿001非 活性晶面方向的 晶粒尺寸 为 优选地， 所述钴复合氢氧化物沿001非活性晶面方向的晶粒尺寸与沿100活性晶面的晶 粒尺寸的比为0.8～1.0 。 4.根据权利要求1所述的钴复合氢氧化物， 其特征在于， 所述钴复合氢氧化物 的D50粒 径为9～11 μm； 优选地， 所述钴复合氢氧化物的D95粒径和D5粒径的差与D50粒径之比(D95 ‑D5)/D50为 0.9～1.1。 5.如权利要求1～4任一项所述的钴复合氢氧化物的制备方法， 其特征在于， 包括如下 步骤： 在惰性气氛下， 将混合金属盐溶液、 沉淀剂溶液和络合剂加入底液中， 进行共沉淀反 应， 待沉淀物颗粒生长至目标粒径后， 依次进 行固液分离、 过筛、 除磁， 得到所述钴复合氢氧 化物； 其中， 所述混合金属盐溶液中的金属元素包括镍元素和锰元素中的至少一种， 以及， 钴 元素； 且所述镍元 素、 所述钴元 素和所述锰 元素的摩尔比为0～10： 90～10 0： 0～10。 6.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述混合金属盐溶液、 所述沉淀剂溶 液和所述络合剂的进料流 量之比为1： 0.3 5～0.42： 0.012 ～0.175。 7.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述混合金属盐溶液中的金属离子的 摩尔浓度为1～5mo l/L； 优选地， 所述 沉淀剂溶 液的质量分数为3 0％～35％； 优选地， 所述络合剂的质量分数为18％～ 25％。 8.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述沉淀物颗粒的目标粒径为8～15 μ m； 优选地， 在 所述共沉淀反应的过程 中， 混合物料的pH为10.5～12.5， 混合物料的温度 为 40～60℃。 9.锂离子电池正极材料， 由权利要求1～4任一项所述的钴复合氢氧化物或权利要求5 ～8任一项所述的钴复合氢 氧化物的制备 方法所制得的钴复合氢 氧化物经混锂 烧结得到。 10.锂离子电池， 包括权利要求9所述的锂离 子电池正极材 料所制备的正极。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114477311 A 2钴复合氢氧化物及其制备方 法、 锂离子电池正极材料和锂离 子电池 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池领域， 具体而 言， 涉及钴复合氢氧化物及其制备方法、 锂离 子电池正极材 料和锂离 子电池。 背景技术 [0002]钴酸锂是一种无机化合物， 化学式为LiCoO2， 一般使用 作锂离子电池的正电极材 料， 其外观呈灰黑色粉末。 而锂离子电池的能量密度、 充放电倍率以及安全性等一些关键指 标， 主要受制于正极材 料。 [0003]目前， 钴酸锂正极材料是较为成熟的正极材料， 因具有能量密度高、 放电电压平稳 的特点， 被广泛应用于3C(计算机、 通讯和消费电子产品三类电子产品的简称)数码领域。 但 是， 钴酸锂材 料同时存在比容 量低、 安全性差和成本高昂等 缺点。 [0004]此外， 正极材料在长循环过程中会发生电池 ‑电解液界面副反应， 这会导致正极材 料溶解、 电池内阻增 加、 热安全性差以及充放电循环容 量衰减快等诸多问题。 [0005]有鉴于此， 特提出本发明。 发明内容 [0006]本发明的第一目的在于提供一种钴复合氢氧化物， 通过掺杂Ni和/或Mn， 能够有效 提高钴复合氢氧化物的结构稳定性， 提高电池比容量和循环 容量保持率， 并降低成本； 通过 使钴复合氢氧化物中的各元素比例在特定范围内， 能够得到具有100活性面暴露结构的钴 复合氢氧化物， 且钴复合氢氧化物的100活性晶面的占比保持在10％～40％， 通过使100活 性晶面大面积暴露， 001非活性面被覆盖， 能够提高烧结后得到的正极材料的倍率性能， 且 降低正极材料与电解液之 间的接触面积， 减少正极材料 ‑电解液界面副反应发生， 从而获得 优异的循环性能。 [0007]本发明的第二目的在于提供所述的钴复合氢氧化物的制备方法， 该方法具有操作 简单、 条件温和、 适 合大批量 生产等优点。 [0008]本发明的第三目的在于提供一种锂离子电池正极材料， 该正极材料的倍率性能优 异， 且由于正极材料与电解液之 间的接触面积降低， 减少了正极材料 ‑电解液界面副反应发 生， 因此循环性能优异。 [0009]本发明的第四目的在于提供一种锂离子电池， 该锂离子电池具有能量密度 高， 倍 率性能和循环性能优异， 安全性能高等优点。 [0010]为了实现本发明的上述目的， 特采用以下技 术方案： [0011]本发明提供了一种钴复合氢氧化物， 所述钴复合氢氧化物的化学式为NixCoyMnz (OH)2， 其中， x+y+z＝1， x≤ 0.1， y≥0.9， z ≤0.1， 且x和z不同时为0； [0012]所述钴复合氢氧化物中100活性晶面的占比为10％～40％(还可以选择12％、 14％、 16％、 18％、 20％、 25％、 3 0％、 35％或38％)。说　明　书 1/11 页 3 CN 114477311 A 3