用于锂离子电池的正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于锂离子电池的正极材料，其制备方法，以及包含所述正极材料的锂离子电池的正极，以及包括该正极的锂离子电池。所述正极材料为LiNi

【技术实现步骤摘要】
用于锂离子电池的正极材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种具有浓度梯度掺杂的高倍率低应力的用于锂离子电池的正极材料及制备方法。
技术介绍
伴随着能源转型，响应国家的减排计划，未来全球将逐步淘汰燃油车，混动和电动汽车将成为全球汽车领域的主流选择。因此，大力发展动力电池是行业大势所趋。目前动力电动汽车市场所用的动力电池，其正极主要是磷酸铁锂和三元材料，磷酸铁锂虽然价格便宜，但是其储能密度低，即使是刀片电池出现一定程度提高了电池包的能量密度，但是仍与三元正极锂离子电池的差距较大，不符合未来高行驶里程的汽车需求的发展方向。以高镍三元正极为基础的锂离子电池有着较高的能量密度，并且逐渐拥有着越来越高的市场占有率，是现在很多车厂的首要需求。另一方面，电动汽车不仅需要较高的能量密度，还需要能够完成短时间大功率放电，这就需要提高锂离子电池的倍率性能。因此进一步提高锂离子电池的倍率性能也是行业取得重大进展的一个标志。而提高锂离子电池的倍率性能，就需要正极材料本身有着较高的锂离子传导速率和电子传导速率。此外，高镍正极材料在充放电过程中会出现较为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂离子电池的正极材料，所述正极材料为LiNi

【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池的正极材料，所述正极材料为LiNiaCobMncO2、含稀土元素的钙钛矿型氧化物和快离子导体的混合物，其中，a+b+c＝1，0.2<a<0.95，0.05<b<0.5，且0.05<c<0.5；优选a+b+c＝1，0.3<a<0.9，0.05<b<0.35，且0.05<c<0.35；
所述混合物呈颗粒状，并且所述含稀土元素的钙钛矿型氧化物和所述快离子导体在所述混合物的颗粒中的浓度呈现梯度分布，
并且，在含稀土元素的钙钛矿型氧化物和快离子导体的浓度最大的区域中，LiNiaCobMncO2、含稀土元素的钙钛矿型氧化物和快离子导体的摩尔比为100：(0.1～2)：(0.1～2)；优选100：(0.2～1.8)：(0.2～1.8)，更优选100：(0.3～1.6)：(0.3～1.6)。


2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，从所述混合物的颗粒的中心至外部，所述含稀土元素的钙钛矿型氧化物和所述快离子导体在所述颗粒中的浓度逐渐下降。


3.根据权利要求2所述的正极材料，其中，
在所述混合物的颗粒的中心，LiNiaCobMncO2、含稀土元素的钙钛矿型氧化物和快离子导体的摩尔比为100：(0.1～2)：(0.1～2)；优选100：(0.2～1.8)：(0.2～1.8)，更优选100：(0.3～1.6)：(0.3～1.6)，以及
在所述混合物的颗粒的最外部，LiNiaCobMncO2、含稀土元素的钙钛矿型氧化物和快离子导体的摩尔比为100：(0～1)：(0～1)；优选100：(0～0.8)：(0～0.8)，更优选100：(0～0.5)：(0～0.5)。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的正极材料，其中，
所述含稀土元素的钙钛矿型氧化物优选为RNidCoeMnfO3，
其中，R表示稀土元素，优选选自镧、铈、钕、镱或铕，更优选为钕；
d+e+f＝1，0.2<d<0.95，0.05<e<0.5，且0.05<f<0.5；优选地，d+e+f＝1，0.3<d<0.9，0.05<e<0.35，且0.05<f<0.35；
优选地，所述含稀土元素的钙钛矿型氧化物为选自NdNi0.8Co0.1Mn0.1O3、LaNi0.8Co0.1Mn0.1O3、EuNi0.8Co0.1Mn0.1O3、NdNi0.6Co0.2Mn0.2O3、NdNi0.5Co0.2Mn0.3O3、NdNi1/3Co1/3Mn1/3O3中的一种或多种，
优选地，所述LiNiaCobMncO2为选自LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2或LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2中的一种或多种，
所述快离子导体为选自Li2WO4、LiAlO2、Li4SiO4、LiNbO3、Li2B4O7或Li3PO4中的一种或多种；
所述快离子导体以纳米颗粒的形式分散在所述混合物的颗粒中，优选地，所述快离子导体的粒径为10～100nm，优选40～60nm。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺克宝，张洁，刘逸群，陈睿，董林涛，安孝坤，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，上海万华科聚化工科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37