一种分层结构的锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种分层结构的锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池，分子式为LiMO

【技术实现步骤摘要】
一种分层结构的锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池
本专利技术属于锂离子电池
，特别涉及一种分层结构的锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池。
技术介绍
高镍层状氧化物具有容量大、成本低的特点，是下一代锂离子电池阴极材料。然而，当镍含量增加到70％以上时，它们对环境空气中的水分和二氧化碳具有很高的动态亲和力，主要在表面反应生成LiOH、Li2CO3和LiHCO3，这通常被称为“残余锂”。空气暴露发生在合成后，因为通常的做法是在环境条件下处理和储存它们。暴露在空气中会导致显著的性能损失，并阻碍电极的制造，妨碍电极的实际可行性。为了消除高镍所带来负面影响，通过在层状材料中掺杂金属离子，以提高结构稳定性。另外，由于钴元素储量低，成本高，高镍材料中钴元素的含量直接影响其材料成本，阻碍了高镍材料进一步的推广应用。CN110518220A公开了一种高镍梯度镍钴锰铝四元正极材料及制备方法。材料组成中镍含量从球形颗粒的中心至表面逐渐降低，锰含量从球形颗粒的中心至表面逐渐升高，钴的含量在球形颗粒中均匀分布，铝的含量在球形颗粒中呈均匀或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分层结构的锂离子电池正极材料，其特征在于，分子式为LiMO

【技术特征摘要】
1.一种分层结构的锂离子电池正极材料，其特征在于，分子式为LiMO2，其中，M为Ni(a+c)/2Co(b+d)/2MneAlz；材料由内层和外层组成，内层组成为LiNiaCobAlzO2，外层组成为LiNicCodMneAlzO2；其中，0.9≤a＜1，0＜b≤0.05，0.85≤c＜1，0＜d≤0.05，0＜e≤0.05，z＝1-c-d-e＝1-a-b。


2.根据权利要求1所述的分层结构的锂离子电池正极材料，其特征在于，该锂离子电池正极材料制作的锂离子电池在充放电电压区间2.7V～4.3V范围内，在0.1C首次放电比容量不低于210mAh/g，首次效率不低于87.0％，扣式电池以0.1C循环300次，容量保留率不低于87.0％。


3.一种分层结构的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，混合溶液配制：将镍源化合物、钴源化合物按照材料内层组成的化学计量比称量，并溶于去离子水，制成0.5～2mol/L的混合溶液Ⅰ；将镍源化合物、钴源化合物、锰源化合物按照材料外层组成的化学计量比称量，并溶于去离子水，制成0.5～2mol/L的混合溶液Ⅱ；
步骤2，沉淀剂溶液配制：采用去离子水配置可溶性沉淀剂，其中包括的可溶性碱的用量为化学计量的1～1.2倍，溶度为0.5～2mol/L；
步骤3，两步共沉淀法制备球形镍钴-镍钴锰前驱体Ⅰ：将上述混合溶液Ⅰ和沉淀剂分别引入间歇反应器中，在惰性气氛中搅拌反应，反应过程中控制pH值10～12，控制温度50～80℃，反应时间5～24h，得到球形镍钴沉淀物；待混合溶液Ⅰ反应完全后，将上述混合溶液Ⅱ引入间歇反应器中，在惰性气氛中继续与沉淀剂反应，反应过程中控制pH值10～12，控制温度50～80℃，反应时间5～36h，将反应混合物进行过滤并水洗，得到球形镍钴-镍钴锰前驱体Ⅰ；
步骤4，溶液蒸干法制备球形镍钴-镍钴锰-氢氧化铝分层前驱体Ⅱ：按照材料组成的化学计量比称量铝源化合物，并溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗英，晏莉琴，丁赵波，解晶莹，闵凡奇，马尚德，郭瑞，杨晨，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31