一种单晶形貌三元正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单晶形貌三元正极材料的制备方法。将三元材料的前驱体(氢氧化物或氧化物)与锂源以及助烧剂球磨混匀，得到烧结前体。然后将烧结前体在氧气或者空气气氛下一次烧结，冷却后得到单晶形貌的三元正极材料。本发明专利技术实验方法简单可行，有效降低烧结单晶的温度，所制备的三元单晶正极材料颗粒均匀，机械强度高，材料的结构稳定性和电化学循环性能相较于多晶三元有明显改善，具有良好的发展前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶形貌三元正极材料的制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池电极材料领域，具体涉及一种单晶形貌的锂离子电池三元正极材料的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，国家不断推出各项政策加速双碳目标的实现，其中鼓励新能源电动车的发展就是其中的重要一环。新能源电动汽车中电池的续航以及寿命是消费者选购电动汽车的重要考虑因素，而锂离子电池的正极材料是限制电池性能的关键影响因素，选择性能较好的正极材料对提高电动汽车的续航以及寿命至关重要。
[0003]当前商业化的正极材料有LiCoO2(LCO)、LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2(NCM)、LiFePO4(LFP)和LiMn2O4(LMO)。但LCO的成本高，LFP和LMO的体积能量密度低，较难满足消费者对电动汽车的要求。而NCM三元材料成本低、容量高非常符合电动汽车的发展。但是传统意义的NCM正极材料是由一次颗粒团聚形成的微米级的二次球颗粒，二次团聚体颗粒中一次颗粒之间存在较多的晶粒界面，存在不稳定的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶形貌的三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将氢氧化物前驱体或者氧化物前驱体、锂源以及助烧剂球磨混匀，得到烧结前体；所述前驱体化学式为Ni
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
(OH)2或者Ni
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O，其中0.5≤x≤0.8，0.1≤y≤0.2；所述助烧剂的选择标准为含有大半径阳离子的碳酸盐、氢氧化物、硝酸盐或者氧化物，大半径的定义标准为：大于过渡金属Ni、Co、Mn的离子半径的20％；2)将上一步骤得到的烧结前体，在氧气或者空气气氛下一次烧结，冷却后得到单晶形貌的三元正极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述助烧剂为K2CO3、KOH、BaCO3、Ba(OH)2·
8H2O、Ba(NO3)2、Bi(NO3)3、α
‑
Bi2O3中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述正极材料成品与助烧剂中阳离子元素的质量比为1：(1
‰‑
10
‰
)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，锂源为Li2CO3或LiOH
·
H2O中的至少一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹雁冰，胡国荣，杜柯，彭忠东，张帅，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：