一种高镍正极前驱体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种高镍正极前驱体及其制备方法和应用。所述高镍正极前驱体为镍钴锰锆四元正极前驱体，所述高镍正极前驱体表面包覆氢氧化锰，所述高镍正极前驱体的颗粒内部呈由内至外的放射状。本发明专利技术通过在高镍正极前驱体中原位掺杂Zr元素，有效地发挥了其改性作用，而氢氧化锰包覆有助于增强材料结构稳定性，改善高镍三元材料的循环性能，且前驱体颗粒由内向外呈放射状，形成了由内向外的锂离子扩散通道，有利于锂离子的脱入和嵌出，并且颗粒结构更加稳定，从而表现出优异的电化学性能。从而表现出优异的电化学性能。从而表现出优异的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高镍正极前驱体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种高镍正极前驱体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]正极材料作为锂离子电池的关键组成,不仅参与电化学反应，还要充当锂离子源，正极材料在很大程度上决定着决定电池安全、性能、成本和寿命。随着锂离子电池应用场景的不断拓展与延伸,对锂离子电池的容量要求越来越高。在4.4V的锂离子电池常规工作电压下,正极材料中镍的含量越高，材料的比容量越大，因此高镍三元正极材料越来越受到人们的关注。从而，对于解决高镍三元正极材料的热稳定性、循环性能以及倍率性能等问题也成为一大挑战。为了改善高镍三元材料的电化学性能，目前常用的方法主要是离子掺杂和表面包覆，而通过调控材料内部结构并同时结合掺杂和包覆来改善高镍三元材料的研究较少。
[0003]CN108023077A通过水洗及表面干法包覆快离子导体改性高镍正极材料，降低了材料与电解液的副反应，提高了材料的高温稳定性和安全性，通过掺杂和表面包覆快离子导体，提高材料的能量密度、倍率性能、循环性能，最终增加了电池的长循环寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高镍正极前驱体，其特征在于，所述高镍正极前驱体为镍钴锰锆四元正极前驱体，所述高镍正极前驱体表面包覆氢氧化锰，所述高镍正极前驱体的颗粒内部呈由内至外的放射状。2.根据权利要求1所述的高镍正极前驱体，其特征在于，镍钴锰锆四元正极前驱体中，锆的掺杂量为1000～5000ppm；优选地，所述高镍正极前驱体中，氢氧化锰的包覆量为1～5％。3.一种如权利要求1或2所述的高镍正极前驱体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将镍钴锰锆的混合盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液并流加入底液中，进行共沉淀反应，共沉淀反应包括依次进行启动晶种的制备以及生长颗粒的长大；(2)当步骤(1)所述生长颗粒达到目标粒径后，将镍钴锰锆的混合盐溶液替换为锰盐溶液，继续反应，得到所述高镍正极前驱体。4.根据权利要求3所述的高镍正极前驱体的制备方法，其特征在于，步骤(1)镍钴锰锆的混合盐溶液包括镍钴锰锆的硫酸盐溶液；优选地，步骤(1)所述沉淀剂包括氢氧化钠；优选地，步骤(1)所述络合剂包括氨水；优选地，步骤(1)所述镍钴锰锆的混合盐溶液的摩尔浓度为1～3mol/L；优选地，步骤(1)所述沉淀剂的摩尔浓度为3～5mol/L；优选地，步骤(1)所述络合剂的浓度为8～12mol/L。5.根据权利要求3或4所述的高镍正极前驱体的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述共沉淀反应的气氛为保护性气氛；优选地，步骤(1)所述共沉淀反应的温度为40～70℃；优选地，步骤(1)所述共沉淀反应的pH值为9.5～11.5；优选地，步骤(1)所述共沉淀反应的搅拌速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪倩，张坤，李聪，许开华，薛晓斐，朱小帅，岳先锦，贡正杰，尹道道，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：