一种混合高镍正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种混合高镍正极材料及其制备方法，所述混合高镍正极材料由物质的量之比为l:m:n的多晶大颗粒、多晶小颗粒和单晶颗粒经湿法掺混并包覆包覆剂后烧结而成，其中5≤l≤10，0≤m≤5，0≤n≤5，l+m+n＝10。本发明专利技术的混合高镍正极材料粒径分布广，材料填充率高，颗粒配位数高，表面包覆层均匀，从而使得锂离子电池能量密度升高，倍率性能提升，表面残碱降低，循环性能改善。循环性能改善。

【技术实现步骤摘要】
一种混合高镍正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池正极材料领域，涉及一种混合高镍正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池具有能量密度大、循环性能好、自放电小、体积小等特点，已经在移动通信设备、小型电子产品、航空航天及生物医药等领域得到广泛应用，目前市场主要由钴酸锂和磷酸铁锂占据，但高成本的钴酸锂和低容量的磷酸铁锂均不能满足锂电消费市场需求。随着市场对正极材料能量密度提高要求，NCM8系及NCA等高镍三元将会逐渐成为主流。
[0003]高镍三元正极材料具备高的克比容量，不具备高的压实密度，而能量密度和克比容量以及压实密度均为正相关关系，克比容量一般通过提高镍含量来达到，但镍含量越高，镍锂混排越严重，对材料性能影响较大。压实密度一般通过大小颗粒混合工艺来达到。
[0004]目前大小颗粒混合工艺已逐步完善，如中国专利文献CN103904310A披露，将大小两种粒径前驱体分别配锂烧结，粉碎后按不同比例混合；又如中国专利文献CN110010889A披露，将大小两种粒径前驱体混合后，配锂烧结、粉碎、水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合高镍正极材料，其特征在于，所述混合高镍正极材料由物质的量之比为l:m:n的多晶大颗粒、多晶小颗粒和单晶颗粒经湿法掺混并包覆包覆剂后烧结而成，其中5≤l≤10，0≤m≤5，0≤n≤5，l+m+n＝10；所述多晶大颗粒由前驱体Ni
x
M1‑
x
(OH)2与锂盐烧结而成，其中0.6≤x<1，M为选自Co、Mn和Al中的两种或三种元素，所述多晶大颗粒的D50粒径为10～15μm；所述多晶小颗粒由前驱体Ni
y
M'1‑
y
(OH)2与锂盐烧结而成，其中0.6≤y<1，M'为选自Co、Mn和Al中的两种或三种元素，所述多晶小颗粒的D50粒径为6～9μm；所述单晶颗粒由前驱体Ni
z
M”1
‑
z
(OH)2与锂盐烧结而成，其中0.6≤z<1，M”为选自Co、Mn和Al中的两种或三种元素，所述单晶颗粒的D50粒径为2～5μm。2.如权利要求1所述的混合高镍正极材料，其特征在于，5≤l＜10，0＜m≤5，0＜n≤5；优选地，6.5≤l≤7.5，1.5≤m≤2.5，0.5≤n≤1.5。3.如权利要求1所述的混合高镍正极材料，其特征在于，所述混合高镍正极材料具有以下一项或多项特征：所述多晶大颗粒的D50粒径为12～14μm，所述多晶小颗粒的D50粒径为6.5～7.5μm，所述单晶颗粒的D50粒径为3.5～4.5μm；所述混合高镍正极材料的D50粒径的方差σ≤0.04；所述混合高镍正极材料的D50粒径为8～13μm、优选为10～12μm；0.8≤x<1，0.8≤y<1，0.8≤z<1；M、M'和M”均为Co、Mn和Al；优选地，M、M'和M”中，Co、Mn和Al的物质的量之比各自独立为(4～6):(3～5):1；所述多晶大颗粒、所述多晶小颗粒和所述单晶颗粒各自独立由物质的量之比为1:(1～1.08)的前驱体和锂盐烧结而成；所述包覆剂为一种或多种包含选自锂、锰、铝、钴、镁、锆、锶、钡、钛、氟、硅、硼和磷中的一种或多种元素的化合物；优选地，所述包覆剂为ZrO2；所述包覆剂的物质的量与所述多晶大颗粒、多晶小颗粒和单晶颗粒的总物质的量之比为(0.01～1):100，优选(0.05～0.5):100。4.一种混合高镍正极材料，其特征在于，所述混合高镍正极材料由物质的量之比为l:m:n的多晶大颗粒、多晶小颗粒和单晶颗粒组成，其中l+m+n＝10，6.5≤l≤7.5，1.5≤m≤2.5，0.5≤n≤1.5；所述多晶大颗粒为Li
a
Ni
x
M1‑
x
O2，其中1≤a≤1.08，0.6≤x<1，M为选自Co、Mn和Al中的两种或三种元素，所述多晶大颗粒的D50粒径为10～15μm；所述多晶小颗粒为Li
b
Ni
y
M'1‑
y
O2，其中1≤b≤1.08，0.6≤y<1，M'为选自Co、Mn和Al中的两种或三种元素，所述多晶小颗粒的D50粒径为6～9μm；所述单晶颗粒为Li
c
Ni
z
M”1
‑
z

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思源，周帅，张鑫，洪明子，范晶晶，
申请(专利权)人：宁夏中化锂电池材料有限公司，
类型：发明
国别省市：