本发明专利技术提供了电池正极补锂添加剂、正极片、其制备方法及锂离子电池，所述电池正极补锂添加剂制备方法包括：将锂源和镍源混合后煅烧得到富锂材料，将所述富锂材料与水混合进行水洗，随后干燥处理得到电池正极补锂添加剂。本发明专利技术通过增加水洗工艺，显著降低正极补锂添加剂材料的残碱值，并且通过调控水洗工艺参数，能够进一步降低正极补锂添加剂材料的残碱值。同时，低残碱正极补锂添加剂有效缓解了在正极浆料制备过程中残碱对粘结剂的破坏，改善正极浆料流动性，从而达到涂布均匀，提升正极片制造质量的效果。此外，在高温条件下，本发明专利技术提供的低残碱正极补锂添加剂不易分解或与电解质溶液反应，从而有效避免了电池性能的降低。低。
【技术实现步骤摘要】
电池正极补锂添加剂、正极片、其制备方法及锂离子电池
[0001]本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及电池正极补锂添加剂、正极片、其制备方法及锂离子电池。
技术介绍
[0002]锂离子电池是新能源汽车最重要的部件之一，为了满足电动汽车快速发展的需求，需要开发下一代具有更高重量和体积容量的先进电极活性材料，以实现更高的重量和体积能量密度。然而，现有的电极材料在首次充放电循环中存在锂损耗过高的问题，即正极中的锂在负极表面发生不可逆副反应，形成固态电解质界面层，在后续放电过程中无法回到正极中，导致电池容量不可逆降低，循环寿命缩短、以及首周效率降低。当采用高比容量的硅基复合负极材料时，正极材料中的锂消耗会进一步加剧。因此，需要为电池补充锂源以补偿正极活性锂的不可逆消耗。
[0003]目前，在正极浆料中加入少量富锂镍酸锂作为正极补锂添加剂，是一种有效的锂离子电池补锂方法。常用的富锂镍酸锂材料中含有较多残留的锂源，这些残留的锂源会与空气中的水和二氧化碳反应生成残碱，而在正极浆料的制备过程中，这些残碱会与粘结剂发生反应，并且在正极浆料搅拌过程中易发生化学凝胶，从而影响正极片的质量，此外，在高温条件下，残碱会与电解质溶液发生反应，生成气体或固体物质，增大电池产气或阻抗，造成电池性能的下降。
[0004]因此，急需开发一种新型正极补锂添加剂，能够达到有效阻止残碱的生成，并且防止残碱的溶出，降低正极补锂添加剂残碱值的效果。
技术实现思路
[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供电池正极补锂添加剂、正极片、其制备方法及锂离子电池，通过增加水洗工艺以及对水洗工艺参数的调控，显著降低了正极补锂添加剂材料的残碱值，有效缓解了在正极浆料制备过程中残碱对粘结剂的破坏，改善正极浆料流动性，从而达到涂布均匀，提升正极片制造质量的效果。此外，在高温条件下，本专利技术提供的低残碱正极补锂添加剂不易分解或与电解质溶液反应，从而有效避免了电池性能的降低。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种电池正极补锂添加剂的制备方法，所述制备方法包括：
[0008]将锂源和镍源混合后煅烧得到富锂材料；以及
[0009]将所述富锂材料与水混合进行水洗，随后干燥处理得到电池正极补锂添加剂。
[0010]其中所述富锂材料与水的质量比为1:(1至7)。例如可以是1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5或1:7，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0011]本专利技术在正极补锂添加剂的制备过程中引入水洗工艺，有效降低了正极补锂添加剂的残碱值；并且通过调控水洗工艺的参数，能够进一步降低正极补锂添加剂的残碱值。这是由于残碱一般在富锂材料的表面生成，并且相比于富锂材料，残碱在水中具有更高的溶解度。
[0012]本专利技术提供的电池正极补锂添加剂制备方法，通过增加水洗工艺以及对水洗工艺参数的调控，显著降低了正极补锂添加剂材料的残碱值，有效缓解了在正极浆料制备过程中残碱对粘结剂的破坏，改善正极浆料流动性，从而达到涂布均匀，提升正极片制造质量的效果。此外，在高温条件下，本专利技术提供的低残碱正极补锂添加剂不易分解或与电解质溶液反应，从而有效避免了电池性能的降低。
[0013]此外，本专利技术限定了富锂材料与水的加入量的质量比为1:(1至7)，当富锂材料与水的加入量的质量比高于1:7时，会导致补锂容量降低，并且残碱降低程度不明显，这是由于水加入量过高时，水洗的强度过高，除了表面的残碱被洗掉以外，内部的活性锂也会被洗脱出来，与水和二氧化碳接触形成新的残碱，不仅造成补锂容量下降，同时导致残碱降低的效果不明显；当富锂材料与水的加入量的质量比低于1:1时，会导致残碱降低程度不明显，这是由于水升温加入量过低，水能溶解的残碱程度有限，一部分残碱难以从基体表面被洗脱出去。
[0014]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述富锂材料与水的加入量的质量比为1:(3至5)，例如可以是1:3、1:3.2、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.5、1:4.8或1:5，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述锂源和所述镍源混合后形成混合物料，随后依次对混合物料进行球磨和煅烧得到所述富锂材料。
[0016]优选地，所述锂源与所述镍源的加入量的摩尔比为(0.9至1.1):1，例如可以是0.9:1、0.92:1、0.95:1、0.98:1、1:1、1.02:1、1.05:1、1.08:1或1.1:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0017]优选地，所述锂源包括氧化锂。
[0018]优选地，所述镍源包括氧化镍。
[0019]优选地，所述球磨的时间为12h至14h，例如可以是12h、12.2h、12.5h、12.8h、13h、13.2h、13.5h、13.8h或14h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]优选地，所述球磨的转速为400rpm/min至600rpm/min，例如可以是400rpm/min、420rpm/min、450rpm/min、480rpm/min、500rpm/min、520rpm/min、550rpm/min、580rpm/min或600rpm/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]优选地，所述混合物料和研磨球的质量比为(0.5至1):1，例如可以是0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1或1:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，所述煅烧在保护气氛下进行。
[0023]优选地，所述保护气氛包括氩气。
[0024]优选地，所述煅烧的温度为500℃至700℃，例如可以是500℃、520℃、550℃、580℃、600℃、620℃、650℃、680℃或700℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未
列举的数值同样适用。
[0025]优选地，所述煅烧的时间为12h至24h，例如可以是12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h、21h、22h、23h或24h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0026]优选地，所述富锂材料包括富锂镍酸锂。
[0027]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述水洗的温度为5℃至55℃，例如可以是5℃、8℃、10℃、12℃、15℃、18℃、20℃、23℃、25℃、28℃、30℃、33℃、35℃、38℃、40℃、43℃、45℃、47℃、50℃或55℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；优选为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池正极补锂添加剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将锂源和镍源混合后煅烧得到富锂材料；以及将所述富锂材料与水混合进行水洗，随后干燥处理得到电池正极补锂添加剂，其中所述富锂材料与水的质量比为1:(1至7)。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述富锂材料与水的加入量的质量比为1:(3至5)。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锂源和所述镍源混合后形成混合物料，随后依次对混合物料进行球磨和煅烧得到所述富锂材料；优选地，所述锂源与所述镍源的加入量的摩尔比为(0.9至1.1):1；优选地，所述锂源包括氧化锂；优选地，所述镍源包括氧化镍；优选地，所述球磨的时间为12h至14h；优选地，所述球磨的转速为400rpm/min至600rpm/min；优选地，所述混合物料和研磨球的质量比为(0.5至1):1；优选地，所述煅烧在保护气氛下进行；优选地，所述保护气氛包括氩气；优选地，所述煅烧的温度为500℃至700℃；优选地，所述煅烧的时间为12h至24h；优选地，所述富锂材料包括富锂镍酸锂。4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述水洗的温度为5℃至55℃，优选为15℃至35℃；优选地，所述水洗的时间为10min至30min；优选地，所述水洗在搅拌下进行；优选地，所述搅拌的转速为280rpm/min至320rpm/min；优选地，所述干燥处理的温度为60℃至150℃；优选地，所述干燥处理的时间为12h至24h；优选地，所述干燥处理在保护性气氛中进行；优选地，所述保护性气氛包括氩气。5.一种电池正极补锂添加剂，其特征在于，所述电池正极补锂添加剂采用根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法制备得到。6.一种电池正极片，其特征在于，所述电池正极片包括正极浆料和集流体，所述正极浆料包括根据权利要求5所述的电池正极补锂添加剂、活性材料、导电剂、粘结剂和溶剂。7.根据权利要求6所述的电池正极片，其特征在于，所述电池正极补锂添加剂与所述活性材料的质量比为(0.1至10):(90至99)；优选地，所述活性材料包括三元材料或磷酸铁锂；优选地，所述三元材料包括LiNi
x
Co
y
Mn
(1
‑
x
‑
y)
O2，其中，0.5≤x＜1，0＜y≤0.2；优选地，所述LiNi
x
Co
y
Mn
(...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昊，莫方杰，刘永兴，李若楠，孙化雨，
申请(专利权)人：远景睿泰动力技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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