下面结合实施例来进一步说明《锂离子电池正极材料及其制备方法》，但这些实施例只是用于说明该发明，而不是对该发明以及权利要求保护范围的限制。

《锂离子电池正极材料及其制备方法》的具体方案可为：

• 步骤一、掺杂四氧化三钴的制备

1. 选用高纯碳酸估或者草酸钴为原料，Sb₂O₃为掺杂剂按Co:Sb=1:（0.002—0.02）的摩尔比进行制备；

2. 将钴原料与掺杂剂按一定比例配料，使用行星球磨或者其它混料方式将原料混合均匀，装钵；

3. 将料置于300—500℃处理2—10小时装钵；

4. 将料置于750—920℃处理1—2小时，筛分后可得所需的四氧化三钴原料。

• 步骤二、A料制作

1. 选用步骤一制备的四氧化三钴和碳酸锂（纯度≥99.5%）为原料，按锂钴比1.05—1.20进行配料；

2. 采用行星球磨或者其它形式球磨方式干粉混合均匀然后松装于钵进炉一次合成；

3. 一次合成温度为860—900℃，时间2—10小时，升温速率控制在200—500℃/小时；

4. 对一步合成的钴酸锂进行粉碎处理，获得粒度分布集中，颗粒形貌好的粉料。

• 步骤三、B料制作

1. 选用原材料碳酸锂（纯度≥99.9%，D₅₀≤2微米），高活性碳酸钴（0.1微米≤D₅₀≤1微米），选用掺杂剂Sb₂O₃（0.01微米≤D₅₀≤0.5微米）；

2. 按化学计量比Li_{（1 Y）}Co_（1-X）Sb_XO₂进行配料，其中，0.001≤x≤0.03，（-x）20≤Y≤0.08；

3. 经球磨均匀后，待用。

• 步骤四、机械造粒

1. 将A料与B料混合，其配比为A:B=（90-70）:（10-30）；

2. 采用机械造粒的方式将B料粘附在A料颗粒表面。

• 步骤五、二次合成

将步骤四制得的物料进行二次合成，升温速率控制在200℃/小时以下，升至700—800℃区间保温0—5小时，然后以40℃/小时以下的升温速率至合成温度920—1000℃，保温时间为10—20小时。

• 步骤六

将步骤五所合成的钴酸锂粉碎筛分，获得性能优异的钴酸锂产品。

将按上述方案制备材料用于锂离子电池中，试验发现，其可大大提升电芯的体积比容量和安全性能。若以石墨类材料作为负极材料制成的方形锂离子电池进行测试，测试电流倍率为1C率，电压范围在3.0伏—4.20伏之间。测得材料的比容量≥145毫安时/克，体积比容量的在560—590毫安时/立方厘米，500周容量保持率≥90%，3.6伏电压平台≥85%，3库仑5伏过充合格、150℃热冲击合格、国标中提及的其它安全性能均合格。

• 实施例1

按上述的方案制备钴酸锂正极材料：

1. 以草酸钴为原料，Sb₂O₃为掺杂剂，按Co:Sb=1:0.005的摩尔比进行配料混合，400℃处理3小时，过筛装钵，900℃/2小时处理得到四氧化三钴；

2. 选用碳酸锂和步骤1.1制得的四氧化三钴为原料，按锂比为1.08:1进行配料混合，装钵，900℃/8小时处理，粉碎分级后得到A料；

3. 以碳酸锂、小颗粒高活性的碳酸钴（0.1微米≤D₅₀≤1.0微米），掺杂剂Sb₂O₃按化学计量比Li_1.0Co_0.99Sb_0.01O₂进行配料，经干粉混合均匀后，得到B料；

4. 选用步骤2制得的A料和步骤3制得的B料，按照重量比为90:10的比例配料，采用机械造粒的方式将B料包覆在A料颗粒表面；

5. 将步骤4制得的物料进行二次合成，4小时升温至750℃保温4小时，然后以35℃/小时的升温速率至960℃，保温8小时，然后自然降温冷却；

6. 将步骤5合成的钴酸锂进行粉碎过筛，获得性能优异的钴酸锂产品。

• 实施例2

按上述的实施例1的方法制备钴酸锂正极材料，但与上述实施例1不同的是：

1. 将实施例1步骤1中的掺杂剂Sb₂O₃的掺杂量提高，按Co:Sb=1:0.01的摩尔比进行配料；

2. 将实施例1步骤2中的锂钴比调整为1.10:1；

3. 将实施例1步骤3中化学计量比调整为Li_1.0Co_0.995Sb_0.005O₂；

4. 将实施例1步骤4中A料与B料的重量比调整为80：20；

5. 将步骤4制得的物料进行二次合成，4小时升温至750℃保温4小时，然后以35℃/小时的升温速率至940℃，保温12小时，然后自然降温冷却。

• 实施例3

按上述的实施例1的方法制备钴酸锂正极材料，但与上述实施例1不同的是：

1. 将实施例1步骤1中的掺杂剂Sb₂O₃的掺杂量提高，按Co:Sb=1:0.015的摩尔比进行配料，400℃处理6小时，过筛装钵，920℃/2小时处理得到四氧化三钴；

2. 将实施例1步骤2中的锂比调整为1.15:1；

3. 将实施例1步骤3中化学计量比调整为Li_1.0Co_0.98Sb_0.02O₂；

4. 将实施例1步骤4中A料与B料的重量比调整为70:30；

5. 将步骤4制得的物料进行二次合成，4小时升温至750℃保温5小时，然后以35℃/小时的升温速率至920℃，保温20小时，然后自然降温冷却。

• 比较例1

将实施例1步骤2中的锂钴比调整为1.03。

• 比较例2

将实施例3步骤4中的A料与B料的重量比调整为98:2。

• 比较例3

将实施例1中所有的配方中不进行Sb₂O₃掺杂。

通过试验，对上述实施例和比较例进行粉体性能、电性能及安全性能的评价。

• 粉体性能评价

1. 比较例1振实不高的主要原因是制备A料时锂量过少，A料颗粒未长大，导致最终钴酸锂材料粒度偏小，振实偏小；

2. 实施例1—3和比较例2—3，颗粒较大，表面圆滑，振实密度较大。主要是由于在合成时A料时，已经形成了大颗粒，在二次合成时，一部分B料粘附在A料上，促进A料进一步长大，另一部分B料则形成了部分小颗粒，填补了大颗粒的空隙，使振实得到提高；

3. 比较例2振实偏小，主要是因为B料比例偏少，二次合成时材料粒度没有能够得到进一步提高。

• 电性能评价

使用上述正级材料配以导电剂和粘合剂制成正极极片，以碳材料作为负极材料制成手机用方型锂离子电池，测试电流倍率为1库仑，电压范围在3.0—4.20伏之间。从表2可以看出，实施例1—3都具有较好的初始容量，较高的体积比容量，循环保持率。比较例1体积比容量明显偏低，因为比较例1的材料的粒度偏小，振实密度低，造成正极极片的压密偏小。比较例2则在循环保持率较差，是由于细颗粒较少，使得合成的材料的碱性太强，与电解液的相融性不好，造成电性能恶化。比较例3的比容低、循环性能较差，这与材料中未进行Sb₂O₃，钴酸锂的结构不稳定，长期循环钴酸锂的结构容易遭受破坏。

• 安全性能评价

高温膨胀指将电池在85℃保温4小时，冷却后测量厚度的膨胀率，比较例2和比较例3安全性能较差，与钴酸锂正极材料结构存在一定缺陷有关。

• 实施例4

按上述的实施例1的方法制备钴酸锂正极材料，但与上述实施例1不同的是：将实施例1步骤3中化学计量比调整为Li_1.03Co_0.97Sb_0.03O₂。

• 实施例5

按上述的实施例1的方法制备钴酸锂正极材料，但与上述实施例1不同的是：将实施例1步骤3中化学计量比调整为Li_1.07Co_0.99Sb_0.01O₂。