一种锂离子电池正极材料及其制备方法、正极和锂离子电池技术

本公开涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法、正极和锂离子电池。该正极材料含有掺杂镍钴锰酸锂颗粒，所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的结构式为Li(NixCoyMn1‑x‑y‑p‑q‑rZrpAlqWr)O2，其中0.6≤x≤0.8，0.1≤y≤0.2，0.0005≤p≤0.0015，0.002≤q≤0.006，0.0003≤r≤0.0009；所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的XRD谱图的(003)衍射峰的峰强度I003和(104)衍射峰的峰强度I104的比值1.22≤I003/I104≤1.25；所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的(104)衍射峰的半峰宽为0.23～0.25。本公开的正极材料含有掺杂元素Zr、Al和W，改善了晶型结构，提高了材料的结构稳定性和完整性，从而优化了镍钴锰酸锂三元材料的循环性能以及安全性能。本公开的方法掺杂量较小，操作简单，易于控制，且生产成本较低，适合工业化大规模生产。

A lithium ion battery cathode material and its preparation method, cathode and lithium ion battery

The present disclosure relates to a lithium ion battery cathode material, a preparation method, a cathode and a lithium ion battery. The cathode material contains doped nickel cobalt lithium manganate particles containing Doped Nickel Cobalt manganate particles, the structure formula of the doped nickelcoyMn1 x y p q q q rZrpAlqWr) O 2, where 0.6

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极材料及其制备方法、正极和锂离子电池
本公开涉及锂离子电池领域，具体地，涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法、正极和锂离子电池。
技术介绍
以特斯拉为典型代表的新能源汽车作为节能减排、保护环境的重要分支，已经受到全球各国的高度关注。“节能与新能源汽车”作为《中国制造2025》中高端装备创新工程的重要组成部分，其重要性不言而喻。锂离子电池正极材料作为制约动力电池能量密度、使用寿命、安全的核心部件，对其研究显得尤为重要。自1980年Goodenough等提出了氧化钴锂作为锂充电电池的正极材料，揭开了锂离子电池的雏形。经过近40年的发展，目前商业用锂离子电池正极材料主要有：以层状结构为代表的钴酸锂；以橄榄石结构为代表的磷酸亚铁锂；以尖晶石结构为代表的锰酸锂；以及具有层状结构的镍钴锰酸锂。受能量密度、循环性能以及安全性能的综合因素影响，目前商业用动力锂离子电池正极材料主要有磷酸亚铁锂、锰酸锂和镍钴锰酸锂三元材料。磷酸亚铁锂材料电子、离子电导率差，不适宜大电流充放电，将磷酸亚铁锂材料纳米化、碳包覆以及金属掺杂改性处理后，其导电性有较大程度的提高，但其能量密度、低温性能较差等因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，该正极材料含有掺杂镍钴锰酸锂颗粒，所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的结构式为Li(NixCoyMn1‑x‑y‑p‑q‑rZrpAlqWr)O2，其中0.6≤x≤0.8，0.1≤y≤0.2，0.0005≤p≤0.0015，0.002≤q≤0.006，0.0003≤r≤0.0009；所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的XRD谱图的(003)衍射峰的峰强度I003和(104)衍射峰的峰强度I104的比值1.22≤I003/I104≤1.25；所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的(104)衍射峰的半峰宽为0.23～0.25。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，该正极材料含有掺杂镍钴锰酸锂颗粒，所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的结构式为Li(NixCoyMn1-x-y-p-q-rZrpAlqWr)O2，其中0.6≤x≤0.8，0.1≤y≤0.2，0.0005≤p≤0.0015，0.002≤q≤0.006，0.0003≤r≤0.0009；所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的XRD谱图的(003)衍射峰的峰强度I003和(104)衍射峰的峰强度I104的比值1.22≤I003/I104≤1.25；所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的(104)衍射峰的半峰宽为0.23～0.25。2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述掺杂镍钴锰酸锂颗粒的平均粒径为9.0～12.0μm。3.制备权利要求1或2所述的锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，该方法包括：使镍钴锰三元前驱体、锂源和纳米添加剂混合后，在含氧气体氛围进行焙烧，得到所述锂离子电池正极材料；所述焙烧的温度为750～950℃，时间为15～30h，所述含氧气体氛围的氧气含量为50～100％；以锂元素计所述锂源与所述镍钴锰三元前驱体的用量摩尔比为(1.010～1.080)：1；所述纳米添加剂包括含Zr纳米添加剂、含Al纳米添加剂和含W纳米添加剂，以元素Zr、Al和W计，所述含Zr纳米添加剂、含Al纳米添加剂、含W纳米添加剂与所述镍钴锰三元前驱体的用量摩尔比为(0.0005～0.0015)：(0.002～0.006)：(0.0003～0.0009)：1。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，陈玉超，程洁，周舟，王丽萍，刘玉玺，陈社，张敏，
申请(专利权)人：烟台卓能锂电池有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37