【技术实现步骤摘要】
高镍四元正极材料前驱体及制备方法、高镍四元正极材料及制备方法、锂离子电池
本专利技术涉及电极材料领域，具体地，涉及高镍四元正极材料前驱体及制备方法、高镍四元正极材料及制备方法、锂离子电池。
技术介绍
随着锂离子电池的应用越来越广泛，对体系中的正负极材料也提出了更高的要求。目前常用的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等。其中，三元材料由于具有较高的比容量、较高的放电电压，较好的循环性能，逐渐成为动力电池的主流正极材料。然而，目前的正极材料及制备方法仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术是基于专利技术人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：专利技术人发现，虽然三元材料的可逆比容量随着镍元素含量的提高而增大，当镍含量为80％时，其可逆比容量可达到190mAh/g，但是，镍含量的提高会导致三元材料的循环稳定性下降，电化学性能出现衰减。专利技术人发现，这主要是由于镍含量的提高会增加过渡金属离子的溶出，特别是锰离子的溶出，从而导致三元材料的结构稳定性下降，甚至会影响其存储性和安全性。...
【技术保护点】
1.一种高镍四元正极材料前驱体，其特征在于，所述高镍四元正极材料前驱体包括镍元素、钴元素、锰元素和铝元素，自所述高镍四元正极材料前驱体的核心至表面的方向，所述镍元素和所述铝元素的含量均逐渐降低，所述钴元素和所述锰元素的含量均逐渐升高，/n或者，自所述高镍四元正极材料前驱体的核心至表面的方向，在预定区域内，所述镍元素、所述钴元素和所述铝元素的含量保持不变，在所述预定区域以外，所述镍元素和所述铝元素的含量均逐渐降低，所述钴元素和所述锰元素的含量均逐渐升高，/n或者，自所述高镍四元正极材料前驱体的核心至表面的方向，在预定区域内，所述镍元素、所述钴元素、所述铝元素和所述锰元素的含量...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种高镍四元正极材料前驱体，其特征在于，所述高镍四元正极材料前驱体包括镍元素、钴元素、锰元素和铝元素，自所述高镍四元正极材料前驱体的核心至表面的方向，所述镍元素和所述铝元素的含量均逐渐降低，所述钴元素和所述锰元素的含量均逐渐升高，
或者，自所述高镍四元正极材料前驱体的核心至表面的方向，在预定区域内，所述镍元素、所述钴元素和所述铝元素的含量保持不变，在所述预定区域以外，所述镍元素和所述铝元素的含量均逐渐降低，所述钴元素和所述锰元素的含量均逐渐升高，
或者，自所述高镍四元正极材料前驱体的核心至表面的方向，在预定区域内，所述镍元素、所述钴元素、所述铝元素和所述锰元素的含量保持不变，在所述预定区域以外，所述镍元素和所述铝元素的含量均逐渐降低，所述钴元素和所述锰元素的含量均逐渐升高，
其中，所述预定区域包括所述高镍四元正极材料前驱体的核心。
2.一种制备权利要求1所述的高镍四元正极材料前驱体的方法，其特征在于，包括：
(1)配置第一溶液和第二溶液，所述第一溶液中的镍元素的含量大于所述第二溶液中的镍元素的含量，所述第一溶液中的钴元素的含量小于所述第二溶液中的钴元素的含量，所述第一溶液中的铝元素的含量大于所述第二溶液中的铝元素的含量，且所述第一溶液中的锰元素的含量小于所述第二溶液中的锰元素的含量；
(2)在惰性气氛中，将沉淀剂溶液和络合剂溶液加入所述第一溶液中，形成混合液，经时间t后，将所述第二溶液加入所述混合液中，发生共沉淀反应，获得沉淀物；
(3)对所述沉淀物进行陈化、过滤、水洗、干燥，以获得所述高镍四元正极材料前驱体。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一溶液为可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性铝盐的混合溶液，或者，所述第一溶液为可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性铝盐和可溶性锰盐的混合溶液，
所述第二溶液为可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性锰盐的混合溶液，或者，所述第二溶液为可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性铝盐和可溶性锰盐的混合溶液。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述第一溶液中，所述镍元素、所述钴元素、所述铝元素和所述锰元素的物质的量比为(8-9)：(0.5-1)：(0.5-1)：(0-1)，在所述第二溶液中，所述镍元素、所述钴元素、所述锰元素和所述铝元素的物质的量比为(6-8)：(1-2)：(1-2)：(0-1)；
任选的，所述第一溶液中的镍元素与所述第二溶液中的镍元素的物质的量比为9：(6-7)；
任选的，在所述第一溶液中，所述镍元素、所述钴元素、所述铝元素和所述锰元素的总浓度为0.5-3mol/L，在所述第二溶液中，所述镍元素、所述钴元素、所述锰元素和所述铝元素的总浓度为0.5-3mol/L。
技术研发人员：侯雄雄，李纪涛，安永昕，李金来，
申请(专利权)人：新奥石墨烯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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