铬掺杂的镍钴铝锂离子电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铬掺杂的镍钴铝锂离子电池正极材料，其分子式为LiaNixCoyAlzCrbO2；本发明专利技术还公开了该正极材料的制备方法。本发明专利技术通过将镍钴铝单晶复合前驱体和纳米级铬的氧化物进行超高速预混合，再将镍钴铝单晶复合前驱体和纳米级铬的氧化物的混合料与普通镍钴铝多晶复合前驱体高速混合，提高混合效果，因为单晶复合前驱体机械强度高，可以采用超高速混合而不至于破碎，同时单晶复合前驱体可以起到碰撞介质的作用，将纳米级铬的氧化物充分打散，使掺杂元素和主元素充分混合。

【技术实现步骤摘要】
铬掺杂的镍钴铝锂离子电池正极材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池正极材料制造
，具体涉及一种铬掺杂的镍钴铝锂离子电池正极材料及其制备方法。
技术介绍
镍钴铝三元锂离子电池正极材料由于具有较高的能量密度以及相对较简单的制备工艺而被广泛应用于IT产品以及新能源汽车领域。但单纯的镍钴铝酸锂(LNCA)由于结构稳定性欠佳，在充放电过程中很容易由于Li离子的脱嵌以及Ni、Co、Al离子价态的变化而造成材料结构的塌陷，从而对材料的循环寿命及安全性造成极大的危害，针对上述问题一般采用掺入适量Cr离子的方式予以改善。由于Cr3+与Ni3+的价态相同，掺入的Cr3+占据了Ni3+位，在充电过程中，Ni离子会发生Ni3+到Ni4+的转变，并伴随体积的收缩，如果充电电压过高、充电深度过大，材料的体积收缩将不可逆转，并最终失去电化学活性，而Cr3+在充放电过程中不变价，是电化学惰性的，在充放电时不发生价态的变化，因而也不发生体积的变化，可以起到骨架的作用，稳定晶体结构、提高材料的循环寿命及安全性能。由此可见，Cr的掺入对材料的结构稳定性具有显著的改善作用，但同时由于掺入的都是非电化学活性的物质，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铬掺杂的镍钴铝锂离子电池正极材料，其特征在于，其分子式为LiaNixCoyAlzCrbO2，其中，1≤a≤1.2；0.3≤x≤0.98；0.01≤y≤0.6；0.001≤z≤0.1；b为4/3‑a/3‑x‑y‑z，0.00001≤b≤0.03。

【技术特征摘要】
1.一种铬掺杂的镍钴铝锂离子电池正极材料，其特征在于，其分子式为LiaNixCoyAlzCrbO2，其中，1≤a≤1.2；0.3≤x≤0.98；0.01≤y≤0.6；0.001≤z≤0.1；b为4/3-a/3-x-y-z，0.00001≤b≤0.03。2.一种如权利要求1中所述铬掺杂的镍钴铝锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤1、分别称取镍钴铝多晶复合前驱体、镍钴铝单晶复合前驱体、纳米铬源及锂源；步骤2、将所述步骤1中称取的镍钴铝单晶复合前驱体与纳米铬源进行超高速混合，制得第一混合物；步骤3、将所述步骤2中制得的第一混合物与所述步骤1中称取的镍钴铝多晶复合前驱体及锂源进行高速混合，制得第二混合物；步骤4、将所述步骤3中制得的第二混合物装入到瓷舟中进行焙烧，即制得铬掺杂的镍钴铝锂离子电池正极材料。3.根据权利要求2所述的一种铬掺杂的镍钴铝锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述镍钴铝多晶复合前驱体和镍钴铝单晶复合前驱体均为镍、钴、铝的复合氧化物、复合氢氧化物、复合羟基氧化物中的至少一种，其中，镍、钴、铝的摩尔比为Ni：Co：Al＝0.3-0.98:0.01-0.6:0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，王家良，张云河，乐绪清，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42