正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及锂离子电池领域，公开了一种正极材料及其制备方法和应用，所述正极材料为中心具有多孔结构的二次颗粒；其中，所述二次颗粒的剖面面积为S，所述中心多孔结构中孔洞部分的剖面面积为S0，其中，0.1＜S0/S＜0.5。所述正极材料的中心部分有明显的多重孔洞结构分布，比表面积大，为锂离子进出提供更多的通道，提高大倍率充放电性能，具有更优的功率性能和低温放电能力。低温放电能力。低温放电能力。

【技术实现步骤摘要】
正极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，具体涉及一种正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着新能源汽车产业的发展，作为新能源汽车主要的能量来源，锂离子电池凭借其开路电压高、高比能量、使用寿命长的特点，逐步受到各方面广泛地研究和关注，并已大规模运用在国内外新能源汽车市场中。在目前的新能源汽车市场中，除纯电动汽车外，混合动力汽车和插电混合动力汽车也占有重要的市场地位，适合在充电条件尚未完善的地区广泛使用，在同等条件下能够大幅减少燃油消耗，充分降低碳排放，是一种绿色、高效的出行解决方案。
[0003]HEV和PHEV车型，对电池功率性能的要求较高，需要在较短的时间内，提供较高的输出功率和大倍率充放电能力。镍钴锰酸锂LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2三元材料是目前较为主流的一类锂离子电池正极材料，它结合镍钴锰三种元素的优点，通过不同镍钴锰比例的设计，达到各方面电性能的平衡。目前常规的三元材料合成方式是将锂盐与镍钴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料为中心具有多孔结构的二次颗粒；其中，所述二次颗粒的剖面面积为S，所述中心多孔结构中孔洞部分的剖面面积为S0，其中，0.1＜S0/S＜0.5。2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，优选为0.15＜S0/S＜0.45。3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其中，所述正极材料具有通式I所示的组成：Li
a
Ni
x
Co
y
Mn
z
O2式I，其中，0.95≤a≤1.25，0≤x≤1，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5，x、y、z不同时为0；优选地，所述正极材料的比表面积为1
‑
3m2/g，进一步优选为1.5
‑
2.5m2/g；优选地，所述正极材料的D
50
为1
‑
5μm，进一步优选为2
‑
4μm；优选地，所述正极材料中的碳含量不超过500ppm。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的正极材料，其中，所述正极材料由正极材料前驱体制备而成；所述正极材料前驱体包括多糖以及负载在所述多糖上的金属氢氧化物，所述金属氢氧化物具有通式II所示的组成；Ni
x
Co
y
Mn
z
(OH)2式II，其中，0≤x≤1，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5，x、y、z不同时为0。5.根据权利要求4所述的正极材料，其中，所述多糖为天然多糖；优选地，所述多糖来自天然纤维素、淀粉、秸秆、木材和淀粉制品中的至少一种；优选地，以金属元素的总质量计，所述多糖和所述金属氢氧化物的质量比为0.01
‑
0.5：1，进一步优选为0.05
‑
0.2：1。6.根据权利要求4或5所述的正极材料，其中，所述正极材料前驱体具有中心和包裹所述中心的外壳层，所述中心具有海绵状多孔结构，外壳层由多个致密体交错堆叠形成；优选地，所述外壳层的厚度与所述正极材料前驱体的颗粒直径的比为0.1
‑
0.6：1，进一步优选为0.3
‑
0.5：1；优选地，所述正极材料前驱体的D
50
为1
‑
5μm，优选为1.5
‑
4.5μm；优选地，所述正极材料前驱体的比表面积为10
‑
30m2/g，进一步优选为15
‑
25m2/g；优选地，所述正极材料前驱体的真密度为4
‑
4.6g/m3，进一步优选为4.1
‑
4.5g/m3。7.根据权利要求4
‑
6中任意一项所述的正极材料，其中，所述正极材料前驱体的制备方法包括以下步骤：(1)将多糖进行剪切、粉碎，在碱液的存在下，进行活化处理，得到活化多糖；(2)将金属盐、沉淀剂、络合剂分别配置为金属盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液；(3)在保护气体下，将所述活化多糖、金属盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液加入反应釜中，进行共沉淀反应，得到共沉淀产物；(4)将所述共沉淀产物经洗涤、干燥、得到所述正极材料前驱体；优选地，步骤(1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立国，张永强，张学全，刘亚飞，陈彦彬，
申请(专利权)人：北京当升材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：