以二氧化钛及铝酸锂改性的高镍三元正极材料及其制备方法和锂电池技术

本发明专利技术揭示一种以二氧化钛及铝酸锂改性的高镍三元正极材料及其制备方法和锂电池，涉及锂电池正极材料技术领域。该制备方法，包括以下步骤：制得三元前驱体；将三元前驱体与锂源的烧结产物进行球磨及干燥，得到高镍三元正极材料；将高镍三元正极材料与二氧化钛及铝酸锂混合进行二次烧结，得到以二氧化钛及铝酸锂改性的高镍三元正极材料。该制备方法采用二氧化钛及铝酸锂改性复合包覆高镍三元正极材料，不仅抑制了高镍三元正极材料表面与电解液的接触反应，同时还提高了高镍三元正极材料表面的导电性，提升电化学性能。提升电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
以二氧化钛及铝酸锂改性的高镍三元正极材料及其制备方法和锂电池


[0001]本专利技术涉及锂电池正极材料
，具体地，涉及一种以二氧化钛及铝酸锂改性的高镍三元正极材料及其制备方法和锂电池。

技术介绍

[0002]镍钴锰三元层状氧化物(NCM)正极材料，又称三元正极材料，由于其优越的综合性能，在动力/储能电池系统(ESS)领域得到广泛应用。虽然镍(Ni)含量的增加可提高三元正极材料的比容量及电池的能量密度，但相关电池体系的容量保持率和安全性将会变差。如何有效解决该矛盾是此类电池所面临的关键问题。
[0003]电极材料与电解液接触的不稳定性，会引发多种界面非均相化学反应的发生。随着材料中镍(Ni)含量的升高，电极与电解液之间的反应活性会增强，使得多种离子绝缘副产物，如氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、氢氧化锂(LiOH)等沉积于正极界面膜上，阻塞锂离子(Li
+
)扩散路径，同时会增加材料锂镍混排的程度，影响电化学性能。因此，提高三元正极材料表面与电解液接触界面的稳定性十分重要。
专利技术内容
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以二氧化钛及铝酸锂改性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将镍盐溶液、钴盐溶液与锰盐溶液按照摩尔比a1：a2：a3配制浓度为120～180g/L的镍钴锰混合盐溶液；S2.将镍钴锰混合盐溶液、碱溶液与络合剂按照质量比a：b：c混合并搅拌，搅拌速度为300～800r/min，温度控制在40～50℃，pH控制在11～12，反应生成三元前驱体；S3.将三元前驱体与锂源按照摩尔比1：d进行混合后，在纯氧气氛下进行烧结，温度控制在700～800℃，得到中间产物，其中d的范围为1.01～1.1；S4.将中间产物进行球磨及喷雾干燥，得到高镍三元正极材料；S5.将高镍三元正极材料、二氧化钛与铝酸锂分别破碎后，按照质量比1：x：y称量取样，混合均匀得到干混料；S6.将干混料在纯氧气氛下，先以2～4℃/min的速度升温至450～550℃，烧制5～6h，再以2～4℃/min的速度升温至900～950℃，烧制10～11h，得到以二氧化钛及铝酸锂改性的高镍三元正极材料。2.根据权利要求1所述的以二氧化钛及铝酸锂改性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中，镍钴锰混合盐溶液为硫酸镍、硫酸钴与硫酸锰的混合盐溶液或氢氧化镍、氢氧化钴与氢氧化锰的混合盐溶液。3.根据权利要求1所述的以二氧化钛及铝酸锂改性的高镍三元正...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞雪，
申请(专利权)人：惠州锂威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：