正极材料及其制备方法、锂离子电池和电动汽车技术

本发明专利技术提供了正极材料及其制备方法、锂离子电池和电动汽车，该正极材料包括：基体颗粒，形成所述基体颗粒的材料包括富锂锰基材料、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰铝酸锂和镍锰酸锂中的至少一种；及外壳，所述外壳包覆在所述基体颗粒的至少一部分外表面上，形成所述外壳的材料包括磷酸钛锂、磷酸锗铝锂和磷酸钛铝锂中的至少一种。该正极材料，具有高导离子性、低电解液反应活性，能够有效提高基体颗粒的表层结构稳定性，同时经过表面修饰的基体颗粒可以显著改善其倍率和循环性能。

【技术实现步骤摘要】
正极材料及其制备方法、锂离子电池和电动汽车
本专利技术涉及锂离子电池
，具体的，涉及正极材料及其制备方法、锂离子电池和电动汽车。
技术介绍
目前，在各国政府的政策导引下，整个汽车行业正在掀起一场电动化与清洁化浪潮，然而与燃油车相比，电动汽车仍然存在诸多问题，例如电池安全问题、续航里程问题、充电耗时较长问题等。因此，当前的电池技术仍不能完全满足消费者的使用需求，获得更高能量密度的锂离子电池是亟待解决的问题。富锂锰基正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M＝Ni，Co，Mn等)具有≥250mAh/g的比容量、高达240℃的DSC分解温度以及相对较低的成本，是高能量密度正极材料的重要开发方向之一。然而富锂锰基材料也存在诸多问题，例如倍率性能差且循环容量保持率较低，且材料中锰元素含量达到50％以上，锰金属元素具有很差的金属电导率，降低了材料本征的离子电导率，从而使得材料不能在大电流充放电时快速嵌入、嵌出锂离子。为解决这些问题，研究者们进行了大量的工作，但是目前的改进措施所能取得的改善效果有限，仅能单方面地提高倍率或者循环性能。<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：/n基体颗粒，形成所述基体颗粒的材料包括富锂锰基材料、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰铝酸锂和镍锰酸锂中的至少一种；及/n外壳，所述外壳包覆在所述基体颗粒的至少一部分外表面上，形成所述外壳的材料包括磷酸钛锂、磷酸锗铝锂和磷酸钛铝锂中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，包括：
基体颗粒，形成所述基体颗粒的材料包括富锂锰基材料、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰铝酸锂和镍锰酸锂中的至少一种；及
外壳，所述外壳包覆在所述基体颗粒的至少一部分外表面上，形成所述外壳的材料包括磷酸钛锂、磷酸锗铝锂和磷酸钛铝锂中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述外壳的厚度为0～500nm，优选为0～200nm，更优选为0～100nm。


3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的粒径分布为1～17微米，优选为4～15微米。


4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，形成基体颗粒的材料为所述富锂锰基材料，所述正极材料的化学组成为：
aLi2+αMn1-μTiμO3-νFν·bLi1+α'MO2-ν'Fν'·cLi1+α”AlβM'2-β(PO4)3，
其中，a+b+c＝1，0<a<0.6，0<b<0.5，0<c≤0.05，0≤α≤0.04，0<μ≤0.5，0.005≤ν≤0.02，0≤α'≤0.04，-0.02≤α”<1，0.005≤ν'≤0.02，0≤β<0.5，
M为Ni、Co、Mn、Al、Mg、Ti、Zr、Zn、Ca、B、Ce和Cr等中的至少一种元素，
M'为Ti、Ge中的至少一种元素。


5.根据权利要求4所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料包括以下的至少一种：
0.545Li2MnO2.995F0.005·0.45Li0.99Ni0.444Co0.444Mn0.122O1.995F0.005·0.005Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3，
0.545Li2Mn0.989Ti0.011O2.995F0.005·0.45Li0.976Ni0.444Co0.444Mn0.136O1.995F0.005·0.005Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3，和

【专利技术属性】
技术研发人员：拉杰什·麦加，朱金鑫，普拉杰什·PP，王鹏飞，苏强，赵硕，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32