用于能够再充电锂离子蓄电池的正电极材料制造技术

本发明专利技术提供了一种用于锂离子蓄电池的正电极活性材料，所述正电极活性材料包含基于锂过渡金属的氧化物粉末，所述粉末包含含有Ni和Co并且具有通式Li

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于能够再充电锂离子蓄电池的正电极材料
和
技术介绍
本专利技术涉及一种具有单一形态的锂过渡金属氧化物材料，它可用作能够再充电锂离子蓄电池的正电极材料。更具体地，该材料具有从表面到芯的钴浓度梯度。该正电极材料增强了蓄电池性能，诸如容量、循环稳定性和倍率性能。此外，由于其特殊的形态，该材料可在高电压下用于固态锂离子蓄电池或非水锂离子蓄电池中。能够再充电锂离子蓄电池(LIB)由于其高体积和重量能量密度以及长循环寿命，目前被用于膝上型电脑、移动电话、相机和多种其它电子设备。此外，为了满足对用于电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV)的大型蓄电池的需求，需要更高能量密度的蓄电池。增加蓄电池能量密度的一种方式是施加更高的工作电压。然而，常规锂离子蓄电池中使用的有机液体电解质在高电压下循环期间分解并形成副产物。除稳定性问题外，电解质还包含易燃溶剂，在高充电水平下可能会引起热失控。因此，可能发生严重的安全问题，诸如电解质渗漏的可能性高、过热和燃烧。考虑到未来的EV和HEV应用，安全是首要考虑的因素之一。固体电解质取代易燃的液体有机电解质，打开了固态蓄电池(SSB)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂离子蓄电池的正电极活性材料，所述正电极活性材料包含基于锂过渡金属的氧化物粉末，所述粉末包含含有Ni和Co并且具有通式Li

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 EP 17209955.81.一种用于锂离子蓄电池的正电极活性材料，所述正电极活性材料包含基于锂过渡金属的氧化物粉末，所述粉末包含含有Ni和Co并且具有通式Li1+a((Niz(Ni1/2Mn1/2)yCox)1-kAk)1-aO2的单晶单一颗粒，其中A为掺杂剂，-0.02<a≤0.06，0.10≤x≤0.35，0≤z≤0.90，x+y+z＝1且k≤0.01，所述颗粒具有钴浓度梯度，其中颗粒表面的Co含量高于颗粒中心的Co含量，并且其中
-当Mn存在时，所述颗粒表面处的Co/Mn摩尔比与距所述表面距离d处的Co/Mn摩尔比之间的比率介于1.1和1.3之间，其中d＝从所述颗粒表面到所述颗粒中心的距离的1/4，或者
-当Mn不存在时，C(4)/C(3)之间的比率介于1.1和1.3之间，其中C(4)是所述颗粒表面处的Co的摩尔浓度与所述颗粒中心处的Co的摩尔浓度之间的比率，并且其中C(3)是a)从所述颗粒表面到所述颗粒中心的3/4距离处的Co摩尔浓度与b)所述颗粒中心处的Co的摩尔浓度之间的比率。


2.根据权利要求1所述的正电极活性材料，所述粉末具有D50<10μm的粒度分布。


3.根据权利要求1或2所述的正电极活性材料，当Mn存在时，其中所述颗粒表面处的Co/Mn摩尔比与所述颗粒中心处的Co/Mn摩尔比之间的比率介于1.4和1.5之间。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的正电极活性材料，其中所述钴浓度梯度从所述颗粒的表面到中心连续变化。


5.根据权利要求1至4中的任一项所述的正电极活性材料，其中所述颗粒具有包括多个平坦表面的形态和至少0.8的长径比。


6.根据权利要求1至5中的任一项所述的正电极活性材料，其中所述颗粒的表面层包含LiCoO2。


7.根据权利要求1至6中的任一项所述的正电极活性材料，其中所述颗粒具有包含LiNaSO4和Al2O3中的任一者或两者的涂层。


8.一种用于制造根据权利要求1至7中的任一项所述的粉末状正电极材料化合物的方法，所述粉末状正电极材料化合物包含Ni和Co并且具有通式Li1+a((Niz(Ni1/2Mn1/2)yCox)1-kAk)1-aO2，其中A为掺杂剂，-0.02<a≤0.06，0.10≤x≤0.35，0≤z≤0.90，x+y+z＝1且k≤0.01，所述方法包括以下步骤：
-在存在于所述粉末状正电极材料中的条件下提供包含A、Ni和Co以及Mn的第一前体，所述前体由具有D50<10μm的粒度分布的颗粒组成，
-将所述第一前体与LiOH、Li2O、Li2CO3和LiOH.H2O中的任一种混合，从而获得第一混合物，其中所述第一混合物中的Li与过渡金属的比率LM1介于0.60和<1.00之间，
-将所述第一混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚格穆尔·塞拉松，延斯·鲍森，熊仓真一，朴雅林，李周劲，梁太炫，
申请(专利权)人：尤米科尔公司，株式会社韩国尤米科尔，
类型：发明
国别省市：比利时;BE