高镍三元正极材料及其制备方法、应用和锂电池技术

本申请涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种高镍三元正极材料及其制备方法、应用和锂电池。高镍三元正极材料包括O3型高镍三元正极材料及包裹O3型高镍三元正极材料的包覆层，包覆层的材质包括P2型层状氧化物；O3型高镍三元正极材料的化学式为LiNi

【技术实现步骤摘要】
高镍三元正极材料及其制备方法、应用和锂电池


[0001]本申请涉及锂电池
，特别是涉及一种高镍三元正极材料及其制备方法、应用和锂电池。

技术介绍

[0002]正极材料通常被认为是影响全电池成本和容量的最关键部件。目前常用的正极材料主要包括钴酸锂正极材料、三元正极材料等。其中，含Co元素的正极材料(钴酸锂正极材料(LiCoO2，LCO))的成本较高，且其难以满足大规模储能设备和电动汽车的要求。与价格昂贵的LCO相比，三元正极材料(比如高镍三元正极材料)具有更低的成本和更高的能量密度，已成为动力电池的主流正极材料之一。然而，高镍三元正极材料体相中镍含量增加(>80％)带来高性能的同时，也使得高镍三元正极材料出现循环寿命短、倍率性能差以及界面副反应的发生等多个严峻的问题。
[0003]调控正极材料活性颗粒的表/界面的化学稳定性和电化学性能是提高高镍三元正极的锂存储性能和热安全性的基本策略。表面包覆被认为是提高表/界面稳定性和电荷传输常见和有效的策略。虽然已经提出了采用不同的表面处理方法和涂层材料来提升高镍三元正极材料的界面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高镍三元正极材料，其特征在于，包括O3型高镍三元正极材料及包裹所述O3型高镍三元正极材料的包覆层，所述包覆层的材质包括P2型层状氧化物；所述O3型高镍三元正极材料的化学式为LiNi
x
Co
y
M1‑
x
‑
y
O2，其中，0.8≤x＜0.96，0≤y＜0.2，M选自Mn、Al、W、Nb及Zr中的一种或多种，所述P2型层状氧化物的化学式为P2型Na
2/3
Ni
a
Mn1‑
a
O2，其中，0.1≤a≤0.5。2.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料，其特征在于，所述包覆层的厚度为5nm～30nm。3.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料，其特征在于，所述O3型高镍三元正极材料与所述P2型层状氧化物的质量比为(0.8～1.0)：(0.03～0.08)。4.根据权利要求1～3任一项所述的高镍三元正极材料，其特征在于，所述O3型高镍三元正极材料的形态为二次颗粒形态，所述包覆层包裹所述O3型高镍三元正极材料的表面且填充于所述O3型高镍三元正极材料中的一次颗粒之间。5.一种如权利要求1～4任一项所述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：将钠盐、镍盐、锰盐和所述O3型高镍三元正极材料溶于有机溶剂中反应，干燥，煅烧；所述钠盐、所述镍盐与所述锰盐的摩尔比为2/3：a：(1
‑
a)，其中，0.1≤a≤0.5。6.根据权利要求5所述的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述O3型高镍三元正极材料是采用包括如下步骤的制备方法制得的：将锂源和Ni

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏辉，于丽梅，吕菲，徐宁，
申请(专利权)人：天津巴莫科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：