一种提高锂离子电池正极材料表面结构稳定性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高锂离子电池正极材料表面结构稳定性的方法，包括以下步骤：将镍钴锰层状正极材料和纳米氧化物混合后在气氛中烧结，得到表面预包覆的正极材料；将所述预包覆的正极材料加入水中搅拌清洗后，分离、烘干得到表面结构稳定的锂离子电池正极材料。本发明专利技术中利用纳米氧化物初步消耗物料表面游离锂，使其占据部分正极材料表面稳定表面，在经过水洗清洗材料表面剩余游离锂后低温烘干，从而防止晶格锂析出，防止材料pH返增，可提高正极材料表面的湿度耐受性，提高加工性能，改善正极材料循环稳定性。

A method to improve the surface structure stability of cathode materials for lithium ion batteries

【技术实现步骤摘要】
一种提高锂离子电池正极材料表面结构稳定性的方法
本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种提高锂离子电池正极材料表面结构稳定性的方法。
技术介绍
镍钴锰基层状正极材料Li(NixCoyMnzM1-x-y-z)O2(0.8≤x<1，0<y≤0.1，0≤z≤0.1)由于其理论容量高(275mAh/g)的特点使得其锂离子动力电池高能量体系主要方案。但是随着镍含量增高，材料表面的游离锂含量增加，导致材料残碱度较高，表面结构在锂离子反复脱嵌过程中结构遭到破坏，并与电解液反应，导致循环性能差。同时残料表面残碱会导致严重的胀气现象，严重影响了全电池的安全性能。目前解决上述问题的主要思路是通过体相掺杂稳定晶格，且通过水洗降低表面残碱同时对材料表面进行包覆来稳定界面。针对Ni含量＞80mol％改善结构稳定性的专利中，公开号为CN104518214A的中国专利中对富锂材料采用的水洗工艺为混合原料工艺，无法达到降低pH的结果。公开号为CN107394160A专利中采用水洗工艺后需要采用硼元素二次高温烧结进行材料结构稳定。公开号为CN10880本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高锂离子电池正极材料表面结构稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将镍钴锰层状正极材料和纳米氧化物混合后在气氛中烧结，得到表面预包覆的正极材料；/nS2、将所述预包覆的正极材料加入水中搅拌清洗后，分离、烘干得到表面结构稳定的锂离子电池正极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高锂离子电池正极材料表面结构稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将镍钴锰层状正极材料和纳米氧化物混合后在气氛中烧结，得到表面预包覆的正极材料；
S2、将所述预包覆的正极材料加入水中搅拌清洗后，分离、烘干得到表面结构稳定的锂离子电池正极材料。


2.如权利要求1所述的提高锂离子电池正极材料表面结构稳定性的方法，其特征在于，步骤S1中，所述镍钴锰层状正极材料的化学通式为Li(NiaCobMnc)O2，其中，0.8≤a≤0.95，0.03≤b≤0.1，且a+b+c=1，其是由镍钴锰氢氧化物、单水氢氧化锂和掺杂剂混合均匀后经一次烧结得到。


3.如权利要求2所述的提高锂离子电池正极材料表面结构稳定性的方法，其特征在于，所述镍钴锰氢氧化物和单水氢氧化锂按照Li：（Ni+Co+Mn）的摩尔比为在1.03-1.09:1进行混合，所述掺杂剂的添加量为相对所述镍钴锰层状正极材料的0-5000ppm。


4.如权利要求2所述的提高锂离子电池正极材料表面结构稳定性的方法，其特征在于，所述掺杂剂为元素M的氧化物，其中，所述元素M为B、Al、Ti、Zr中的至少一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，夏昕，李道聪，杨茂萍，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34