一种正极材料前驱体及其制备方法、正极材料和电池技术

本发明专利技术提供一种正极材料前驱体及其制备方法、正极材料和电池。所述正极材料前驱体，包括核心和用于包覆核心的包覆层，包覆层的层数n≥3，所述包覆层包括第1包覆层、第2包覆层……第1+m包覆层，其中，m为正整数，1+m≤n，任意相邻两层中序号为奇数的包覆层中的一次颗粒的粒径大于等于序号为偶数的包覆层中的一次颗粒的粒径；所述第1包覆层与所述核心接触，所述核心中的一次颗粒的粒径小于所述第1包覆层中的一次颗粒的粒径；所述金属氢氧化物为NixCoyMn1‑x‑y(OH)2，其中，0.5≤x≤0.9，0.1≤y≤0.2，本发明专利技术制备的正极材料前驱体具有多层结构，且层数可调节，任意相邻两层中的一次颗粒的粒径大小不同，制备得到的正极材料一致性好且开裂少，将制备得到的正极材料应用于电池可进一步提高电池的循环性和稳定性。

A precursor of cathode material and its preparation method, cathode material and battery

【技术实现步骤摘要】
一种正极材料前驱体及其制备方法、正极材料和电池
本专利技术涉及一种正极材料前驱体及其制备方法、正极材料和含有该正极材料的电池。
技术介绍
目前三元材料前驱体的形貌多为无包覆层的一次颗粒组成的二次球形颗粒，二次球的粒径为10-11微米(用于常规三元材料)或3-5微米(用于单晶三元材料)。从前驱体内部结构来看：用于常规三元材料的前驱体通常采用连续法生产工艺，此工艺优点产能大，但二次球粒径分布宽；用于单晶三元材料的前驱体通常采用间歇法生产工艺，该工艺制备的二次球粒径分布窄，二次球的一致性较好，但是产能较低，得到的三元材料前驱体的结构为核心表面包覆有包覆层，包覆层为单层结构。而上述两种的三元材料前驱体，经烧结后得到的三元材料在使用过程中容易开裂，影响电池的循环性、倍率性和安全性能。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的至少一个技术问题，为此，本专利技术提供了一种多层结构的正极材料前驱体及其制备方法、以及其制备的正极材料，含有该正极材料的锂离子电池循环性能和稳定性能表现较为良好，以及其制备方法工序简单。为了实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正极材料前驱体，其特征在于，包括核心和用于包覆核心的包覆层，所述包覆层的层数n≥3；所述包覆层包括第1包覆层、第2包覆层……第1+m包覆层，其中，m为正整数，1+m≤n，任意相邻两层中序号为奇数的包覆层中的一次颗粒的粒径大于等于序号为偶数的包覆层中的一次颗粒的粒径；所述第1包覆层与所述核心接触，所述核心中的一次颗粒的粒径小于所述第1包覆层中的一次颗粒的粒径；所述核心和包覆层含有金属氢氧化物，所述金属氢氧化物为Ni

【技术特征摘要】
1.一种正极材料前驱体，其特征在于，包括核心和用于包覆核心的包覆层，所述包覆层的层数n≥3；所述包覆层包括第1包覆层、第2包覆层……第1+m包覆层，其中，m为正整数，1+m≤n，任意相邻两层中序号为奇数的包覆层中的一次颗粒的粒径大于等于序号为偶数的包覆层中的一次颗粒的粒径；所述第1包覆层与所述核心接触，所述核心中的一次颗粒的粒径小于所述第1包覆层中的一次颗粒的粒径；所述核心和包覆层含有金属氢氧化物，所述金属氢氧化物为NixCoyMn1-x-y(OH)2，其中，0.5≤x≤0.9，0.1≤y≤0.2。


2.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述包覆层包括第1包覆层、第2包覆层和第3包覆层，所述第1包覆层、第2包覆层和第3包覆层依次包覆所述核心，所述第1包覆层与所述核心接触；所述核心中的一次颗粒的粒径为0.05-0.2微米，所述第1包覆层中的一次颗粒的粒径为0.4-1.5微米，所述第2包覆层中的一次颗粒的粒径为0.05-0.2微米，所述第3包覆层中的一次颗粒的粒径为0.2-1.1微米。


3.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述包覆层包括第1包覆层、第2包覆层、第3包覆层、第4包覆层和第5包覆层，所述第1包覆层、第2包覆层、第3包覆层、第4包覆层和第5包覆层依次包覆所述核心，所述第1包覆层与所述核心接触；所述核心中的一次颗粒的粒径为0.05-0.2微米，所述第1包覆层中的一次颗粒的粒径为0.6-1.5微米，所述第2包覆层中的一次颗粒的粒径为0.05-0.2微米，所述第3包覆层中的一次颗粒的粒径为0.3-1微米，所述第4包覆层中的一次颗粒的粒径为0.05-0.2微米，所述第5包覆层中的一次颗粒的粒径为0.4-2微米。


4.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述正极材料前驱体的平均粒径为3-18微米。


5.根据权利要求2或4所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述核心的直径为0.5-2微米，所述第1包覆层的厚度为0.4-1.5微米，所述第2包覆层的厚度为0.2-1.1微...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文玉，徐茶清，肖怀曙，苟中平，
申请(专利权)人：深圳市比亚迪锂电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44