一种间隙型氧离子导体包覆的高镍正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种间隙型氧离子导体包覆的高镍正极材料的制备方法，其具体过程为：以高镍正极材料前驱体、锂源和掺杂剂为原料，混合均匀后，在富氧气氛下煅烧得到掺杂型高镍正极材料；以掺杂型高镍正极材料和纳米间隙型氧离子导体颗粒为原料，混合均匀后，煅烧得到间隙型氧离子导体包覆的掺杂型高镍正极材料。本发明专利技术从捕捉高镍正极材料颗粒表面及体相晶格所析出O

【技术实现步骤摘要】
一种间隙型氧离子导体包覆的高镍正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高镍正极材料
，具体涉及一种间隙型氧离子导体包覆的高镍正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]高镍三元层状正极材料因其能量密度高、工艺及原料成本低等优势，成为目前应用最为广泛的锂离子电池正极材料之一。然而，高镍三元层状正极材料由于镍含量高，在深度脱锂状态下其循环性能极差。现有研究表明：在充电过程中，高镍三元正极材料颗粒表面及体相的氧离子不稳定性是造成其循环性能差的主要原因。其分析如下：在充电过程中，高镍三元正极材料颗粒表面及体相的O2‑
还原性进一步加强，其稳定性差，一方面高镍三元正极材料颗粒表面的O2‑
容易跟电解液反应，改变电解液的性能，恶化电池的循环性能；另一方面高镍三元正极材料颗粒体相的O2‑
容易还原成O
‑
与O
22
‑
，从高镍三元正极材料颗粒体相中迁移至高镍三元正极材料颗粒表面，增加高镍三元正极材料颗粒表面的还原性O
‑
与O
22
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间隙型氧离子导体包覆的高镍正极材料的制备方法，其特征在于具体过程为：步骤S1：以高镍正极材料前驱体、锂源和掺杂剂为原料，混合均匀后，在富氧气氛下煅烧得到掺杂型高镍正极材料；所述高镍正极材料前驱体为镍钴、镍钴锰、镍钴铝、镍钴锰铝的氢氧化物、碳酸物、氧化物的一种或多种；所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂中的一种或多种；所述掺杂剂为含有常用元素Zr、B、Ti、W、Mg、Ca、Sr、La、Si的化合物；步骤S2：以步骤S1得到的掺杂型高镍正极材料和纳米间隙型氧离子导体颗粒为原料，混合均匀后，煅烧得到间隙型氧离子导体包覆的掺杂型高镍正极材料；所述纳米间隙型氧离子导体颗粒为磷灰石型Ln
10
‑
x
(MO4)6O3‑
1.5x
，其中Ln=La、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy，M=P、Si、Ge，0＜x＜2；或者黄长石型La
1+y
A1‑
y
Ga3O
7+0.5y
、La
1+y
A1‑
y
Al3O
7+0.5y
，其中A=Ba、Sr、Ca，0＜y＜1；或者白钨矿型Pb1‑
z
La
z
WO
4+0.5z
，0＜z＜1。2.根据权利要求1所述的间隙型氧离子导体包覆的高镍正极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述高镍正极材料前驱体、锂源和掺杂剂的混合方式为干法混合或湿法混合；步骤S2中所述掺杂型高镍正极材料和纳米间隙型氧离子导体颗粒的混合方式为干法混合或湿法混合。3.根据权利要求1所述的间隙型氧离子导体包覆的高镍正极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述煅烧过程为分段煅烧工艺，第一段煅烧：温度为450~550℃，升温速率为2~5℃/min，保温时间为4~6h；第二段煅...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶飞，丁嘉琪，刘国标，王璐瑶，孙建，崔爽，郭鹏，
申请(专利权)人：新乡天力锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：