钴镍系锂离子电池正极材料及其制法和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种钴镍系锂离子电池正极材料及其制法和应用，所述正极材料的化学通式为：LixCoaNibR(1‑a‑b)O2，其中：R为掺杂元素，R选自Mn、Y、Mg和/或Al，0.9≤x≤1.1，0.55≤a≤0.9，0.05≤b≤0.4，0.7≤a+b≤1；其中，所述正极材料的平均长径比为1.5‑3.0。其制备方法包括下述步骤：将含有锂源化合物、钴源化合物、镍源化合物和根据需要加入的掺杂元素化合物的原料按计量比进行混料，然后加入酸性物质与溶剂组成的混合液进一步混合，经干燥、烧结得到所述正极材料。本发明专利技术省去了传统前驱体沉淀制备工序，制备的钴镍系正极材料中锂元素和掺杂元素扩散均匀，提升了锂离子电池的能量密度、电化学性能和安全性能。

Co-Ni cathode material for lithium-ion batteries and its preparation and Application

The present invention relates to a cobalt-nickel lithium-ion battery cathode material and its preparation method and application. The chemical formula of the cathode material is LixCoaNibR (1_a_b)O 2, in which R is a doped element, R is selected from Mn, Y, Mg and/or Al, 0.9 < x < 1.1, 0.55 < a < 0.9, 0.05 < B < 0.4, 0.7 < A + B < 1, and the average length-diameter ratio of the cathode material is 1.5 3.0. The preparation method comprises the following steps: mixing the raw materials containing lithium source compound, cobalt source compound, nickel source compound and doping element compound according to the metering ratio, then adding the mixture liquid composed of acidic substance and solvent to further mix, drying and sintering to obtain the cathode material. The invention omits the traditional precursor precipitation preparation process, and the lithium and doping elements in the prepared cobalt-nickel cathode material diffuse evenly, thus improving the energy density, electrochemical performance and safety performance of the lithium ion battery.

【技术实现步骤摘要】
钴镍系锂离子电池正极材料及其制法和应用
本专利技术涉及锂离子电池
，主要涉及锂离子电池用正极材料领域，具体涉及一种钴镍系锂离子电池正极材料及其制法和应用。
技术介绍
随着信息时代对电池新材料需求的增加，以及手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机等电子产品和电动汽车、电动工具等能源动力产品对新型、高效、环保电池的强劲需求，锂离子电池材料市场不断扩大。正极材料作为锂电池重要的组成部分，其性能的好坏直接影响电池的各项性能，目前常见的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂和磷酸亚铁锂。其中钴酸锂因钴储存量有限及安全性原因主要用于3C小型锂离子电池领域，锰酸锂及磷酸亚铁锂材料能量密度较低，有逐渐被镍钴锰酸锂等含钴低的含镍材料替代的趋势。钴镍二元及钴镍锰三元材料(统称为镍钴或者钴镍系正极材料)通常为层状岩盐结构材料，镍和锰元素的含量可高可低，且锰可以被镍完全取代。其中，钴(Co)是正极材料的主要结构元素之一，钴及钴化合物电导率高，因此能提高材料的放电容量和高倍率放电性能。镍(Ni)也是材料的主要活性物质之一，可提高材料的容量，但Ni价态多变，在循环过程中容量损失大。锰(Mn)良好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钴镍系锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学通式为：LixCoaNibR(1‑a‑b)O2，其中：R为掺杂元素，R选自Mn、Y、Mg和/或Al，0.9≤x≤1.1，0.55≤a≤0.9，0.05≤b≤0.4，0.7≤a+b≤1；其中，所述正极材料的平均长径比为1.5‑3.0。

【技术特征摘要】
1.一种钴镍系锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学通式为：LixCoaNibR(1-a-b)O2，其中：R为掺杂元素，R选自Mn、Y、Mg和/或Al，0.9≤x≤1.1，0.55≤a≤0.9，0.05≤b≤0.4，0.7≤a+b≤1；其中，所述正极材料的平均长径比为1.5-3.0。2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述正极材料的平均长径比为1.7-2.5。3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其中，所述正极材料的极片压实密度大于3.6g/cm3，优选为3.6-4.3g/cm3。4.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料，其中，所述正极材料通过向含有锂源化合物、钴源化合物、镍源化合物及根据需要加入的掺杂元素化合物的原料中加入酸性物质与溶剂组成的混合液后，经干燥、烧结而成。5.根据权利要求4所述的正极材料，其中，所述混合液与原料的质量比为20-200:100，优选为26-71:100。6.根据权利要求4或5所述的正极材料，其中，所述溶剂为去离子水和/或异丙醇，所述混合液中酸性物质与溶剂的质量比为0.4-4:1，优选为0.75-2.5:1。7.根据权利要求4-6任一项所述的正极材料，其中，所述酸性物质为羧酸，优选为甲酸、乙酸、己二酸或柠檬酸的一种或两种以上，更优选为乙酸。8.根据权利要求4-7任一项所述的正极材料，其中，所述锂源化合物选自单水氢氧化锂、草酸锂、碳酸锂、醋酸锂、叔丁醇锂或柠檬酸锂中的一种或两种以上。9.根据权利要求4-8任...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵孝连，曾国城，张建民，闵婷婷，农廷峰，
申请(专利权)人：高点深圳科技有限公司，贵州高点科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44