一种三元正极活性材料单晶颗粒及含有其的锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开一种三元正极活性材料单晶颗粒及含有其的锂离子电池，属于锂离子电池领域，采用EBSD对所述三元正极材料进行测试时，在放大倍数为5000倍情况下，所获得的测试图像中总体颜色种类≤10种，单个单晶颗粒表面颜色种类≤5种。本发明专利技术中的三元正极活性材料整体各向异性程度减少，缓解晶间裂纹的产生；且单晶颗粒晶体各向异性程度减少，缓解单晶内微裂纹的产生，从而可以维持长期稳定性，改善循环容量。容量。容量。

【技术实现步骤摘要】
一种三元正极活性材料单晶颗粒及含有其的锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其是涉及一种三元正极活性材料及含有该三元正极活性材料的锂离子电池。

技术介绍

[0002]材料的结构决定性能。目前，国内外三元正极材料厂家所生产的材料多为细小晶粒团聚而成的二次球形颗粒，二次球形颗粒是由一次晶体颗粒团聚形成，一次晶粒之间存在晶间界面，一次晶粒的随机取向则导致二次颗粒性能的各向异性。
[0003]二次球形颗粒存在以下一些亟待解决的问题：1)循环过程中，一次晶粒晶格常数同时发生变化，一次晶粒在脱嵌锂过程中，层状结构沿轴向产生拉伸应力或压缩应力，周期性的应力应变导致多晶颗粒中的微裂纹向各个方向延伸，引起一次晶粒脱附，最终导致球形二次颗粒的破碎，导致副反应增加，加剧金属离子溶出加剧，进而影响电池的热稳定性和循环寿命；2) 材料内部一次颗粒粒径小，结构的比表面积较大，高压充放电条件下界面副反应增多，易发生结构坍塌；3) 在极片压制的过程中颗粒易破碎，电解液渗透严重导致产气等副反应发生，安全性能降低。
[0004]相比于二次球颗粒，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元正极活性材料单晶颗粒，其特征在于：采用EBSD对所述三元正极料单晶颗粒进行测试时，在放大倍数为5000倍情况下，所获得的测试图像中总体颜色种类≤10种，单个单晶颗粒表面颜色种类≤5种；其中，EBSD测试操作如下：（1）扫描电镜设置电压 20 kV，光阑 120μm，待测样品倾斜角为 70
°
，扫描电镜视野中心工作距离始终保持 15 mm，EBSD 探头深入 177 mm，相机像素合并模式 4
×
4，增益 3，相机曝光时间 8 ms，标定模式为已优化的准确度；数据采集区域为 10 μm
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10μm，步长 0. 1 μm；EBSD 数据采集前，使用单晶 Si 标样对系统花样中心的自动校准准确性进行验证，选取 5000 倍下 SEM 视野中部的特征位置作为EBSD 采集区域；其中，在EBSD测试图像中，直接采用标准12色相环中比色卡来判断颜色种类。2.根据权利要求1所述的三元正极活性材料单晶颗粒，其特征在于：其中所获得的测试图像中单个单晶颗粒表面颜色种类≤4种。3.根据权利要求1所述的三元正极活性材料单晶颗粒，其中所获得的测试图像中孪晶颗粒占比≤30%。4.根据权利要求1所述的三元正极活性材料单晶颗粒，其特征在于：其 D50为1μm ~8μm。5.根据权利要求1所述的三元正极活性材料单晶颗粒，其特征在于：其 D50为1μm ~3μm。6.根据权利要求1所述的三元正极活性材料单晶颗粒，其特征在于：其 BET为0.1～2m2/g。7.根据权利要求1所述的三元正极活性材料单晶颗粒，其特征在于：其 BET为0.8～1.2m2/g。8.根据权利要求1所述的三元正极活性材料单晶颗粒，其特征在于：其化学式为Li a Ni x Co
y M 1
‑
x
‑
y O2，M选自Al、Mn中的一种或两种，0.95≤a≤1.2，0.7≤x<1，0<y<1，0&...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冰冰，张潇阳，李康，董志鑫，
申请(专利权)人：中创新航科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：