包覆改性高镍三元正极材料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种包覆改性高镍三元正极材料、其制备方法及应用。该制备方法包括将磷源、铝源、锂源、钛源和添加剂依次分散在第一溶剂中，得到包覆悬浊液进行第一球磨，得到包覆浆料进行第一干燥，得到磷酸钛铝锂前驱体与第二球磨后的高镍三元正极材料、第二溶剂混合并进行第三球磨，得到混合浆料依次进行第二干燥和烧结，得到包覆改性高镍三元正极材料；其中添加剂为B2O3和/或SiO2。本发明专利技术在高镍三元正极材料表面包覆一层磷酸钛铝锂，能够提高充放电过程中锂离子扩散速率，并有效减少电解液对正极材料主体的侵蚀，从而可以降低电池阻抗，改善材料表面的残碱和电化学性能，提高正极材料的循环稳定性，缓解高镍正极材料热稳定性。缓解高镍正极材料热稳定性。缓解高镍正极材料热稳定性。

【技术实现步骤摘要】
包覆改性高镍三元正极材料、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及锂电池正极材料制备领域，具体而言，涉及一种包覆改性高镍三元正极材料、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的发展，人们对锂离子电池的能量密度、使用寿命、倍率性能、热稳定性等性能提出了更高的要求。高镍三元正极材料(LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2和LiNi
x
Co
y Al1‑
x
‑
y
O2，x≥0.5)由于具有能量密度高、成本低等优点成为当前动力电池体系中最有应用前景和市场竞争力的锂离子电池正极材料之一。镍含量的增加使高镍三元材料的比容量相应地获得提升，但是也带来生产工艺难度加大、循环稳定性和热稳定差等问题，严重限制了其商业化应用。
[0003]目前主要通过掺杂和包覆来改善三元材料的缺陷，常见的包覆剂为金属氧化物、氟化物、磷酸盐，但是包覆之后材料的热稳定性得不到很好的改善。专利CN110112383 A公开了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包覆改性高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，将磷源、铝源、锂源、钛源和添加剂依次分散在第一溶剂中，得到包覆悬浊液；步骤S2，将所述包覆悬浊液进行第一球磨，得到包覆浆料，将所述包覆浆料进行第一干燥，得到磷酸钛铝锂前驱体；步骤S3，将高镍三元正极材料进行第二球磨后，与所述磷酸钛铝锂前驱体、第二溶剂混合并进行第三球磨，得到混合浆料；步骤S4，将所述混合浆料依次进行第二干燥和烧结，得到所述包覆改性高镍三元正极材料；其中，所述添加剂为B2O3和/或SiO2。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷源为NH4H2PO4、(NH4)2HPO4和H3PO4、(NH4)3PO4、P2O5和Li3PO4的一种或多种；优选地，所述铝源为Al2O3、Al(OH)3和AlCl3、Al(NO3)3、Al2(SO4)3和Al2(SiO3)3的一种或多种；优选地，所述锂源为Li2CO3、LiOH和LiO、LiNO3、LiCl和Li2SO4的一种或多种；优选地，所述钛源为TiO2、TiCl4、Ti(OH)4、Ti(NO3)4、Ti(SO4)2和TiN的一种或多种；优选地，所述高镍三元正极材料为LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2，其中0.8≤x<1，0≤x+y<1；优选地，所述第一溶剂为水、N
‑
甲基吡咯烷酮和N,N
‑
二甲基乙酰胺的一种或多种，所述第二溶剂为乙醇、乙二醇和丙三醇的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述磷源、所述铝源、所述锂源、所述钛源中锂、铝、钛、磷的摩尔比符合通式Li
1+x
Al
x
Ti2‑
x
(PO4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘星，高玉仙，闵长青，李郭威，刘海昌，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：