一种表面磷硫共掺杂的高镍三元材料及其制备方法和包含其的锂离子电池技术

本公开涉及一种表面磷硫共掺杂的高镍三元材料及其制备方法和包含其的锂离子电池，所述表面磷硫共掺杂的高镍三元材料包含化学式为Li

【技术实现步骤摘要】
一种表面磷硫共掺杂的高镍三元材料及其制备方法和包含其的锂离子电池


[0001]本公开涉及锂离子电池三元材料制备领域，具体地，涉及一种表面磷硫共掺杂的高镍三元材料及其制备方法和包含其的锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池在动力电源和储能领域发挥着举足轻重的作用。其中，高镍三元材料(Ni≥0.6)具有成本低、比容量高等优势，是目前高能量密度锂离子电池的主流正极材料。随着镍含量的增多，三元材料的放电比容量增加，但当Ni含量≥0.6时，材料在空气中不稳定，易吸水产生表面残碱(包括残余LiOH和Li2CO3)，降低材料的各项性能，并且易导致表面副反应和安全隐患。因此，材料需要较为严苛的储存和运输条件。
[0003]为了降低材料的空气敏感度，最有效的方法是对材料进行表面改性。其中，表面离子掺杂不仅能够避免材料容量的损失，而且能够增加材料本身的表界面稳定性，有望满足材料表面直接改性的需求。目前表面掺杂大多采用单一的元素，对高镍三元材料的循环性能和安全性能提升有限，因此，多种元素的表面掺杂也逐渐受到关注。
[0004]如CN11201本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面磷硫共掺杂的高镍三元材料，其特征在于，所述表面磷硫共掺杂的高镍三元材料包含化学式为Li
q
Ni
x
Co
y
Mn
z
O
p
P
m
S
n
的颗粒，x+y+z＝1，0.6≤x≤0.9，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.2，0.8≤q≤1.2，1.8≤p≤2.2，0<m≤0.1，0<n≤0.1；其中，磷元素和硫元素掺杂在所述颗粒的表面。2.根据权利要求1所述的表面磷硫共掺杂的高镍三元材料，其中，所述表面磷硫共掺杂的高镍三元材料具有以下的扫描电镜能谱和X射线光电子能谱特征：A1为0.1
‑
5％，A2为0.1
‑
5％，A＝A1+A2，A为0.2
‑
10％；以所述颗粒表面的所有元素的原子总数为基准，A1为磷元素在所述颗粒的表面的原子占比；A2为硫元素在所述颗粒的表面的原子占比；A为磷元素与硫元素在所述颗粒的表面的原子占比的和；D1为0.01
‑
2.5％，D2为0.01
‑
2.5％，D＝D1+D2，D为0.02
‑
5％；以所述颗粒体相中的所有元素的原子总数为基准，D1为磷元素在所述颗粒体相中的总原子占比；D2为硫元素在所述颗粒体相中的总原子占比；D为磷元素与硫元素在所述颗粒体相中的总原子占比的和；A与D比值为2
‑
20。3.一种制备表面磷硫共掺杂的高镍三元材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1将锂源与高镍三元前驱体混合并在氧气气氛或空气气氛下进行第一热处理，得到第一固体物料；S2在惰性气氛下，将第一非金属源与所述第一固体物料进行第二热处理，得到第二固体物料；S3在惰性气氛下，将第二非金属源与所述第二固体物料进行第三热处理；其中，所述第一非金属源为磷源，所述第二非金属源为硫源；或者，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜瑞，戴仲葭，李刚，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：