双层包覆三元前驱体及其制备方法和应用技术

本申请属于电池材料技术领域，尤其涉及一种双层包覆三元前驱体及其制备方法和应用。其中，双层包覆三元前驱体，包括内核、包覆在所述内核外表面的内包覆层、以及包覆在所述内包覆层外表面的外包覆层；其中，所述内核包括三元氢氧化物，所述内包覆层包括三元碳酸盐，所述外包覆层包括氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钛中的至少一种。本申请提供的以三元氢氧化物为内核，以三元碳酸盐为内包覆层和氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钛中的至少一种为外包覆层的双层包覆三元前驱体，通过该特殊结构和材料性能的协同作用，同时提高了三元正极材料的比容量、离子脱嵌效率及循环稳定性。离子脱嵌效率及循环稳定性。离子脱嵌效率及循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
双层包覆三元前驱体及其制备方法和应用


[0001]本申请属于电池材料
，尤其涉及一种双层包覆三元前驱体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着电动汽车市场的扩大，作为电动汽车“心脏”的锂离子电池也备受人们的关注。正极材料的性能在很大程度上决定了锂离子电池性能的好坏。目前已经市场化的锂离子电池正极材料主要是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰三元正极材料。镍钴锰三元正极材料由于具有较高的放电容量以及低成本，成为了目前实际生产中的主流材料之一。
[0003]三元前驱体材料是三元正极材料高度定制化的标准品，是生产三元正极的关键性材料。三元前驱体的性能直接决定了三元正极材料的粒径、元素配比、杂质含量等主要理化性能，从而影响锂电池的一致性、倍率性能、能量密度、循环寿命等核心电化学性能。
[0004]目前，三元前驱体材料的工业化合成一般采用共沉淀法，主要有氢氧化物体系和碳酸盐体系。氢氧化物体系前驱体较易制备内部密实，结构稳定的产品，但比表偏小。碳酸盐体系前驱体在烧结过程中碳酸盐生成二氧化碳，造成内部结构疏松，烧结后内核疏松，容易形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层包覆三元前驱体，其特征在于，包括内核、包覆在所述内核外表面的内包覆层、以及包覆在所述内包覆层外表面的外包覆层；其中，所述内核包括三元氢氧化物，所述内包覆层包括三元碳酸盐，所述外包覆层包括氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钛中的至少一种。2.如权利要求1所述的双层包覆三元前驱体，其特征在于，所述内核的粒度D50为4～10μm，所述内包覆层的平均厚度为0.5～2μm，所述外包覆层的平均厚度为0.1～0.5μm；和/或，所述双层包覆三元前驱体中，所述内核、所述内包覆层和所述外包覆层的质量比为1：(0.1～0.5)：(0.05～0.2)。3.如权利要求1或2所述的双层包覆三元前驱体，其特征在于，所述三元氢氧化物的化学通式为Ni
x1
Co
y1
Mn
(1
‑
x1
‑
y1)
(OH)2，其中，0<x1<1，0≤y1<1，且x1+y1＜1；和/或，所述三元碳酸盐的化学通式为Ni
x2
Co
y2
Mn
(1
‑
x2
‑
y2)
CO3，其中，0<x2<1，0≤y2<1，且x2+y2＜1。4.如权利要求3所述的双层包覆三元前驱体，其特征在于，所述双层包覆三元前驱体的化学通式为Ni
x1
Co
y1
Mn
(1
‑
x1
‑
y1)
(OH)2·
aNi
x2
Co
y2
Mn
(1
‑
x2
‑
y2)
CO3·
bAl(OH)3，0.6≤x1≤0.9，0<y1≤0.2，且x1+y1＜1；0.6≤x2≤0.9，0<y2≤0.2，且x2+y2＜1；0.1≤a≤0.5，0.1≤b≤0.2。5.一种双层包覆三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备三元氢氧化物；在所述三元氢氧化物的外表面制备三元碳酸盐形成内包覆层，得到单包覆前驱体；在所述内包覆层的外表面制备包括氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钛中的至少一种的外包覆层，得到双层包覆三元前驱体。6.如权利要求5所述的双层包覆三元前驱体的制备方法，其特征在于，制备所述三元氢氧化物的步骤包括：配制pH值为11～12.5，铵根离子浓度为2～4g/L的底液；在温度为50～60℃，转速为300～500r/min，含氧量不高于3vol％的条件下，将第一镍钴锰混合盐溶液、第一碱液和第一铵根离子溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊，高琦，狄万政，袁昊，甄学乐，郑江峰，
申请(专利权)人：清远佳致新材料研究院有限公司江西佳纳能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：