(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 202211264992.X (22)申请日 2022.10.17 (71)申请人 宁德师范学院 地址 352100 福建省宁德市东侨经济开发 区学院路1号 (72)发明人 杨文宇　吴伟滨　林志雅　付红　 (74)专利代理 机构 厦门原创专利事务所(普通 合伙) 35101 专利代理师 许丹青 (51)Int.Cl. H01M 4/1391(2010.01) B82Y 40/00(2011.01) H01M 4/04(2006.01) H01M 4/62(2006.01) (54)发明名称 一种钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的 制备方法 (57)摘要 本申请提供了一种钴酸锂电极片表面修饰 纳米氧化铜的制备方法， 由高温固相合成钴酸锂 粉末， 包括两步烧结； 钴酸锂正极片制备； 钴酸锂 正极材料表面溅射纳米氧化铜制备而成本发明 基于磁控溅射技术在钴酸锂正极表面沉积纳米 氧化铜的制备方法以及改善电池高截止电压下 的充放电性能， 运用磁控溅射技术直接在电极表 面修饰上纳米级金属氧化物在改善电极界面环 境进而提升电池电化学性能。 相比于传统湿式表 面包覆， 磁控溅射法修饰电极具有操作简便， 并 且包覆的薄膜层厚度在纳米级别可控。 采用本发 明所述的方法， 步骤简单， 钴酸锂正极片表面修 饰纳米氧化铜后， 其对应的电池在高截止电压下 表现出较为优越的高容量循环稳定性， 应用性非 常显著。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115548269 A 2022.12.30 CN 115548269 A 1.一种钴酸锂电极片表面 修饰纳米氧化铜的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 提供钴酸锂正极片； 将钴酸锂正极材 料表面溅射纳米氧化铜， 其具体包括： 1)将钴酸锂正极片作为溅射基底放置 于溅射腔内， 抽真空； 2)溅射腔体内通入纯氩气与氧气； 3)溅射工作功率设置在80～15 0瓦， 启动射频器， 腔内启辉； 4)控制溅射时间及 纳米氧化铜的沉积厚度； 5)将修饰有纳米氧化铜的钴酸锂正极片置于真空干燥箱内80～ 100℃干燥8～ 12小时， 最终获得表面 修饰有纳米氧化铜的钴酸锂正极片。 2.根据权利要求1所述的一种钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的制备方法， 其特征 在于， 钴酸锂正极片的制备包括以下步骤： 分别按重量份比例70～80： 10～20： 5～10称量钴酸锂粉末、 导电炭黑和聚偏 氟乙烯； 首 先在玛瑙研钵中将PVDF溶于N ‑甲基吡咯烷酮中， 之后依次将SP和钴酸锂正极粉末 置于玛瑙 研钵中进行充分研磨， 待研磨成稀泥浆状， 将浆料涂布于铝箔上， 50 ‑80℃真空预干燥3～6 小时， 之后真空环境下10 0～110℃干燥12 ～24小时， 得到钴酸锂正极片。 3.根据权利要求1所述的一种钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的制备方法， 其特征 在于， 所述钴酸锂 粉末的制备包括以下步骤： (1)高温固相合成钴酸锂 粉末 1)将含锂的前驱物组份A与含钴 的前驱物组份B置于无水乙醇或丙酮中球磨18～24小 时成桨状， 转速为每分钟180～3 60转， 其中组份A和组份B的摩尔质量比为1.01 ‑1.06： 1； 2)将球磨后的浆状前驱物在干燥箱中60～80℃干燥12～24小时， 干燥后混合物放在玛 瑙研钵中研磨3 0～120分钟， 压成纽扣状， 压力大小为10兆帕～ 20兆帕； 3)将纽扣状前驱体置 于马弗炉中进行两步烧结： 第一步： 煅烧温度为800～1000℃， 煅烧时间为9～12小时， 升温速率为每分钟3～5℃， 待第一步烧 结完毕， 冷却至 室温， 取出样品， 将其置于玛瑙研钵中研磨60～120分钟 后， 再次 压成纽扣状， 压力大小为10兆帕～ 20兆帕； 第二步： 煅烧温度为800～1000℃， 煅烧时间为18～24小时， 升温速率为每分钟3～5℃， 烧结完毕待其冷却室温取出， 将其置于玛瑙研钵中再次进 行60～120分钟研磨， 然后对研磨 后的粉末进行 过筛。 4.根据权利要求3所述的一种钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的制备方法， 其特征 在于， 含锂的前驱物为 草酸锂、 碳酸锂或乙酸锂， 含 钴的前驱物为 碳酸钴或四氧化 三钴。 5.根据权利要求2所述的一种钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的制备方法， 其特征 在于， 所述涂布完成的钴酸锂正极片每平方厘米含 钴酸锂3.0～6.0毫克。 6.根据权利要求1所述的一种钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的制备方法， 其特征 在于， 所述1)中溅射时纯铜靶材与溅射基底的距离控制在10～15厘米。 7.根据权利要求1所述的一种钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的制备方法， 其特征 在于， 所述1)中溅射腔内的基底部有加热器， 加热器温度设置为5 0～100℃。 8.根据权利要求1所述的一种钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的制备方法， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115548269 A 2在于， 所述1)中抽真空至10‑4～10‑5帕。 9.根据权利要求1所述的一种钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的制备方法， 其特征 在于， 所述2)中氩气气体流速控制在20～80sccm， 氧气气体流速控制在10～30sccm范围， 溅 射腔内工作气压维持在0.1～ 2帕。 10.根据权利要求1所述的一种 钴酸锂电极片表面修饰纳米氧化铜的制备方法， 其特征 在于， 所述 4)中溅射时间控制1～3分钟， 纳米氧化铜的沉积厚度控制在5纳米～ 20纳米。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115548269 A 3