一种正极活性材料及其制备方法和锂二次电池技术

本发明专利技术实施例提供一种正极活性材料，包括由多个一次颗粒紧密堆积形成的二次颗粒，一次颗粒内部包括闭孔，闭孔的尺寸在1nm‑300nm范围内，所述一次颗粒包含化合物Li

【技术实现步骤摘要】
一种正极活性材料及其制备方法和锂二次电池
本专利技术实施例涉及锂二次电池
，特别是涉及一种正极活性材料及其制备方法和锂二次电池。
技术介绍
随着移动终端特别是电动汽车的发展，开发具有高能量密度的锂离子电池，满足消费者对长续航的诉求成为当前的重点工作。基于此，研究者利用高比容量正负极活性材料和提高放电电压，以达到提升能量密度的目的。其中，镍钴锰酸锂(NCM)三元正极材料是目前实用的高容量正极材料，如图1所示，为常规镍钴锰酸锂(NCM)三元正极材料的结构示意图，从宏观角度看，镍钴锰酸锂(NCM)材料是由一次颗粒紧密堆积形成的二次颗粒团聚体，从微观角度看，镍钴锰酸锂(NCM)具有层状结构，属六方晶系，R-3m空间群。在充放电过程中，随着锂离子在层间的脱出和嵌入，以及镍、钴元素的氧化和还原，三元材料的晶胞体积会发生较大的变化，而且一次颗粒内局部脱嵌锂状态存在区别，各向异性的晶格畸变和体积骤变，会在材料一次颗粒内部产生较大的应力，该局部应力会使一次颗粒自身机械不稳定产生纳米裂纹，进而引发二次颗粒内部即一次颗粒之间的界面产生微裂纹(如图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正极活性材料，其特征在于，包括二次颗粒，所述二次颗粒包括由多个一次颗粒紧密堆积形成的团聚体，所述一次颗粒内部包括闭孔，所述闭孔的尺寸在1nm-300nm范围内，所述一次颗粒包含化学表达式为Li

【技术特征摘要】
1.一种正极活性材料，其特征在于，包括二次颗粒，所述二次颗粒包括由多个一次颗粒紧密堆积形成的团聚体，所述一次颗粒内部包括闭孔，所述闭孔的尺寸在1nm-300nm范围内，所述一次颗粒包含化学表达式为LicNiaCobM1-a-bO2-dXd的化合物，其中，M选自Mn、Al、Na、Mg、Ca、Zr、Sr、Ti、Cr、V、W、Si、Ga、Sn、镧系和锕系元素中的一种或多种，X选自B、F、Cl和S中的一种或多种，且0≤a≤1，0≤b≤1，0.8≤c≤1.5，0≤d≤0.5。


2.如权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述闭孔的尺寸在10nm-150nm范围内。


3.如权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述一次颗粒中闭孔的体积占比小于或等于3％。


4.如权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述闭孔的形状为球形或类球形。


5.如权利要求4所述的正极活性材料，其特征在于，当所述闭孔的形状为类球形时，所述闭孔的最大长度方向的尺寸与最小长度方向的尺寸比为1-20:1。


6.如权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述一次颗粒内部包括多个所述闭孔，多个所述闭孔均匀分布在所述一次颗粒内部。


7.如权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述一次颗粒呈球形或类球形，平均粒径在100nm-5μm的范围内。


8.如权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述二次颗粒为由多个所述一次颗粒堆积形成的球形或类球形团聚体，平均粒径在2μm-20μm的范围内。


9.如权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的比表面积小于或等于1m2/g。


10.一种正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将金属盐和亲水性纳米粒子混合配制成混合液，使所述亲水性纳米粒子均匀分散在所述混合液中，所述金属盐中的金属离子在所述亲水性纳米粒子表面吸附；
向所述混合液中加入碱性材料，使所述金属离子以所述亲水性纳米粒子为形核点，共沉淀得到正极活性材料前驱体，所述亲水性纳米粒子均匀分布于所述正极活性材料前驱体内部；
将所述正极活性材料前驱体与锂盐均匀混合，在氧化性气氛中热处理得到正极活性材料，所述亲水性纳米粒子在所述热处理的过程中转化或分...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏威，李阳兴，王平华，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44