一种多晶结构的超高镍正极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:34404119 阅读:67 留言:0更新日期:2022-08-03 21:47
本发明专利技术提供了一种多晶结构的超高镍正极材料及其制备方法和应用。所述多晶结构的超高镍正极材料同时满足:其比表面积为0.84~0.88m2/g;经过X射线衍射测试后,正极材料的003特征衍射峰的峰强与104特征衍射峰的峰强之比大于等于1.98,c轴晶格参数与a轴晶格参数之比≥4.9403;经过差式扫描量热分析测试后,DSC≥215℃;且正极中掺杂钨。本发明专利技术提供的正极材料,掺钨后结构稳定,同时调控材料中的比表面积、峰强比、晶格参数比以及DSC值,降低了正极材料中的锂镍混排比,进一步地提升了材料的结构稳定性,在保证超高镍正极材料较高容量的基础上,提升了其循环性能和热稳定性。提升了其循环性能和热稳定性。提升了其循环性能和热稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶结构的超高镍正极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池中正极材料
,涉及一种多晶结构的超高镍正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在当前的电动汽车中,锂离子电池的典型正极活性物质是层状镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂。这两种正极活性材料都来自于具有270mAh/g的高理论放电比容量的镍酸锂,但镍酸锂在脱锂过程中的多次相变导致结构坍塌从而降低其循环寿命,这种固有的结构不稳定性使得镍酸锂不适合于电动汽车。
[0003]镍钴铝酸锂正极材料是利用钴和铝取代镍酸锂中部分的镍,镍钴锰酸锂正极材料,是利用钴和锰取代镍酸锂中部分的镍,以抑制充放电过程中多步骤的相变并稳定结构。当镍含量较低时,镍钴铝酸锂和镍钴锰酸锂正极表现出良好的循环寿命和热稳定性。为了提高能量密度,需要提高镍含量,但当镍摩尔含量超过80%时,镍钴铝酸锂和镍钴锰酸锂因快速的容量衰减和大量不稳定的Ni4
+
生成,导致电池寿命逐渐降低并存在热安全性隐患。
[0004]CN109686938A公开了一种铝离子掺杂梯度镍钴锰铝酸锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多晶结构的超高镍正极材料,其特征在于,所述多晶结构的超高镍正极材料同时满足:所述超高镍正极材料的比表面积为0.84~0.88m2/g;所述超高镍正极材料经过X射线衍射测试后,其003特征衍射峰的峰强与104特征衍射峰的峰强之比大于等于1.98,c轴晶格参数与a轴晶格参数之比≥4.9403;所述超高镍正极材料经过差式扫描量热分析测试后,DSC≥215℃;其中,所述超高镍正极材料中掺杂钨。2.根据权利要求1所述的多晶结构的超高镍正极材料,其特征在于,所述多晶结构的超高镍正极材料为α

NaFeO2型层状结构。3.根据权利要求1或2所述的多晶结构的超高镍正极材料,其特征在于,所述X射线衍射测试的测试条件为:管压40KV,管流200uA,Cu靶,扫描速度2d/min,扫描范围10~100
°
。4.根据权利要求1

3任一项所述的多晶结构的超高镍正极材料,其特征在于,所述超高镍正极材料的化学通式为Li
x
Ni
m
Co
n
Al
b
W
d
O2,1.04≤x≤1.08、0.950≤m≤0.990、0.015≤n≤0.035、0.005≤b≤0.020,0.005≤d≤0.020,m+n+b+d=1。5.根据权利要求4所述的多晶结构的超高镍正极材料,其特征在于,所述Li
x
Ni
m
Co
n
Al
b
W
d<...

【专利技术属性】
技术研发人员:白艳张树涛李子郯王涛杨红新王壮王亚州
申请(专利权)人:蜂巢能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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