一种表面富岩盐相的高镍正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种表面富岩盐相的高镍正极材料及其制备方法和应用，高镍正极材料包括高价态过渡金属M掺杂的LiNi1‑x‑yCoxNyO2基体和包覆在基体表面的NiO型岩盐层，高价态过渡金属M为+4～+6价的过渡金属，NiO型岩盐层的厚度为4‑50nm；制备方法包括：将Ni1‑x‑yCoxNy(OH)2前驱体、纳米级高价态过渡金属M化合物与锂化合物混合，在氧化气氛下高温焙烧即得。在本发明专利技术所提供的高镍正极材料中，由于体相掺杂形成较强的M‑O键，有助于提高其结构稳定性；材料表面的岩盐相能抑制电解液的侵蚀，减缓循环过程中的相转变速度，抑制材料表面阻抗的增加，两者协同对其在电池正极的应用中循环性能提升显著。

【技术实现步骤摘要】
一种表面富岩盐相的高镍正极材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及动力电池正极材料
，具体涉及一种表面富岩盐相的高镍正极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着动力电池对电池能量密度的要求不断提高，研发具有高容量的锂离子电池成为当务之急，用含有镍钴锰或镍钴铝三种金属元素的三元材料作为锂离子电池的正极材料可以使锂离子电池具有良好的电化学性能；然而，随着三元材料中的镍元素含量增加，锂离子电池的能量密度增加越显著，但是其容量保持率却下降较多，因此，在保证一定能量密度的基础上，研究开发性能优异的高镍三元材料的方法尤为重要。研究发现，高镍三元材料在充放电循环过程中材料表面容易受到电解液的侵蚀，生成SEI膜，导致容量快速衰减；此外，高镍层状材料在高电压下深度充电时，Li/O空位将导致被氧化的Ni3+/Ni4+离子变得不稳定，电极表面NiO岩盐相的出现将增大Li+的扩散动力学阻力，导致容量下降。因此为了改善其性能，采用体相掺杂和表面包覆的方法被认为是最有效提高材料结构稳定性和有效减少副反应的方法。体相掺杂阳离子或阴离子取代过渡金属位、锂位或氧位有助于提高材料的晶格结构稳定性，抑制材料循环过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面富岩盐相的高镍正极材料，其特征在于，所述高镍正极材料包括高价态过渡金属M掺杂的LiNi1‑x‑yCoxNyO2基体和包覆在所述LiNi1‑x‑yCoxNyO2基体表面的NiO型岩盐层，其中：0.00＜x≤0.30，0.00＜y≤0.10，N为Mn、Al、Mg或Ti中的一种或多种，所述高价态过渡金属M为+4～+6价的过渡金属，所述NiO型岩盐层的厚度为4‑50nm。

【技术特征摘要】
1.一种表面富岩盐相的高镍正极材料，其特征在于，所述高镍正极材料包括高价态过渡金属M掺杂的LiNi1-x-yCoxNyO2基体和包覆在所述LiNi1-x-yCoxNyO2基体表面的NiO型岩盐层，其中：0.00＜x≤0.30，0.00＜y≤0.10，N为Mn、Al、Mg或Ti中的一种或多种，所述高价态过渡金属M为+4～+6价的过渡金属，所述NiO型岩盐层的厚度为4-50nm。2.根据权利要求1所述的高镍正极材料，其特征在于，所述LiNi1-x-yCoxNyO2基体中，所述高价态过渡金属M的掺杂摩尔数为高镍正极材料中Ni摩尔数的0.005-0.12倍。3.根据权利要求1所述的高镍正极材料，其特征在于，所述高镍正极材料的D50为5-15μm。4.一种表面富岩盐相的高镍正极材料的制备方法，其特征在于，包括：将Ni1-x-yCoxNy(OH)2前驱体、纳米级的高价态过渡金属M化合物与锂化合物混合均匀，在氧化气氛下，高温焙烧，即得。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按比例分别称取Ni1-x-yCoxNy(OH)2前驱体和纳米级的高价态过渡金属M化合物，一次混合，得到表面均匀包覆高价态过渡金属M化合物的Ni1-x-yCoxNy(OH)2前驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄卫东，李文进，李宁，高敏，卢世刚，
申请(专利权)人：国联汽车动力电池研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11