正极材料及其制备方法、锂离子电池和车辆技术

本发明专利技术提出了正极材料及其制备方法、锂离子电池和车辆。该正极材料包括硫单质和由一次颗粒堆积形成的二次颗粒，所述二次颗粒具有中空结构，所述硫单质填充在一次颗粒之间的间隙中和所述中空结构中；所述一次颗粒含有锂氧化物，所述锂氧化物包括δLiNi

Cathode materials and preparation methods, lithium ion batteries and vehicles

【技术实现步骤摘要】
正极材料及其制备方法、锂离子电池和车辆
本专利技术涉及材料领域，具体地，涉及正极材料及其制备方法、锂离子电池和车辆。
技术介绍
锂离子电池由于具有较高的比能量、较高的电压、自放电小、安全性能较好、循环寿命较长等优势，吸引了广泛的关注，且在众多绿色能源电池中，较早成功实现了工业化。锂离子电池主要构成包括电解液、隔离材料以及正极、负极材料。锂离子电池的的正极材料在电池中占有的比例较大，且正极材料的性能直接影响电池性能，因此正极材料是锂离子电池发展和提高性能的关键。在正极材料中加入硫元素，可以提高正极材料的锂结合量，从而令电池具有较高的理论比容量，且整体的能量密度即便与商用的正极材料相比，仍然有较大优势。
技术实现思路
本专利技术是基于专利技术人对以下事实的发现和认识而作出的：含有硫的离子正极材料在实际应用中还有较大的阻碍，由于硫的电子惰性和嵌锂中间体易溶于有机溶剂。虽然上述问题可以通过引入碳为载体进行复合而得到一定程度的缓解，但单纯依靠碳包覆层隔绝电解液，一方面会提高正极材料的生产成本，延长生产制程，降低生产效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正极材料，其特征在于，包括硫单质和由一次颗粒堆积形成的二次颗粒，所述二次颗粒具有中空结构，所述硫单质填充在一次颗粒之间的间隙中和所述中空结构中；所述一次颗粒含有锂氧化物，/n所述锂氧化物包括δLiNi

【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，包括硫单质和由一次颗粒堆积形成的二次颗粒，所述二次颗粒具有中空结构，所述硫单质填充在一次颗粒之间的间隙中和所述中空结构中；所述一次颗粒含有锂氧化物，
所述锂氧化物包括δLiNimConX(1-m-n)O2·(1-δ)Li2MO3，
其中0≤δ≤1，X包括选自Mn、Al、Nb、Fe中的至少之一，M包括选自Mn、Al、Nb、Fe、Co、Ni中的至少之一，0≤m＜1，0≤n＜1。


2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述二次颗粒的平均粒径为5-50μm，所述中空结构的平均孔径为2-10μm。


3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述二次颗粒含有用于限定中空结构的壳层，所述壳层由所述一次颗粒堆积而成，所述壳层的平均厚度为1-10μm。


4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述中空结构中的硫单质含量高于所述一次颗粒之间的间隙中硫单质的含量。


5.根据权利要求4所述的正极材料，其特征在于，以正极材料的总质量为基准，所述中空结构中的硫单质含量为5-40wt％；所述一次颗粒之间的间隙中硫单质的含量为0-15wt％。


6.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，以正极材料的总质量为基准，所述硫单质的含量为2wt％-50wt％，所述锂氧化物的含量为50wt％-98wt％。


7.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述二次颗粒的形状为球形、菱形、椭球形中的一种或几种。


8.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述二次颗粒的孔隙率为20-30％。


9.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的外表面还含有包覆层。


10.一种制备正极材料的方法，其特征在于，包括：
将含有金属离子的溶液、络...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡栋杰，魏昊，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44