高循环稳定性富锂锰基正极材料及制备方法和锂电池技术

本发明专利技术公开了一种高循环稳定性富锂锰基正极材料及制备方法和锂电池，属于锂离子电池材料技术领域。高循环稳定性富锂锰基正极材料，以类单晶层状富锂锰基材料Li

【技术实现步骤摘要】
高循环稳定性富锂锰基正极材料及制备方法和锂电池


[0001]本专利技术涉及于锂离子电池材料
，具体而言，涉及高循环稳定性富锂锰基正极材料及制备方法和锂电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于储能领域的快速发展得到广泛关注。其中富锂材料由于氧阴离子参与电荷补偿，能提供比传统钴酸锂、磷酸铁锂、和三元材料更高的克容量，能进一步提高锂离子电池单体电芯能量密度。
[0003]富锂锰基正极材料虽然具有高克容量，但传统富锂锰基多晶材料由于一次颗粒粒径小，颗粒间存在较大空隙，使得其堆积形成的二次颗粒体积能量密度较低。类单晶的大颗粒形貌不仅含有的空隙远远小于多晶材料；单晶往往还有相对更分散、均匀的粒径分布，分散均匀的粒径也使得其理论上颗粒与颗粒间的空隙减少，也有利于提升体积能量密度。此外单晶形貌所具有的较大的一次颗粒对高强度辊压是耐受的，而多晶二次颗粒则会出现颗粒破碎的情况，所以单晶材料也通常会有更高的压实密度。另一方面，传统富锂材料是由小颗粒团聚而成二次微球颗粒，其较大的比表面积提高了副反应生成的速率，在电池充放电循环过程中导致材料粉化失效。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高循环稳定性富锂锰基正极材料，其特征在于，所述高循环稳定性富锂锰基正极材料，以类单晶层状富锂锰基材料Li
1.2
Mn
0.6
Ni
0.2
O2为基体，在其表面层掺杂Al
3+
，且Al
3+
的掺杂量为类单晶层状富锂锰基材料Li
1.2
Mn
0.6
Ni
0.2
O2中过渡金属元素总量的1%
‑
2%。2.根据权利要求1所述的高循环稳定性富锂锰基正极材料，其特征在于，所述高循环稳定性富锂锰基正极材料中的一次颗粒粒径为500nm
‑
1000nm，所述高循环稳定性富锂锰基正极材料的平均粒径为4μm
‑
6μm。3. 根据权利要求1所述的高循环稳定性富锂锰基正极材料，其特征在于，所述高循环稳定性富锂锰基正极材料的压实密度为2.8g/cm3‑
4 g/cm3。4.一种根据权利要求1
‑
3中任一项所述的高循环稳定性富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将前驱体Mn
0.75
Ni
0.25
(OH)2与锂盐混合物LiOH
·
H2O和LiNO3混合均匀后进行预烧，然后将预烧得到的产物研磨后再进行煅烧，得到类单晶层状富锂锰基材料Li
1.2
Mn
0.6
Ni
0.2
O2；再将所得类单晶层状富锂锰基材料Li
1.2
Mn
0.6
Ni
0.2
O2与锂盐混合物LiOH
·
H2O和LiNO3、铝盐混合均匀后进行预烧，然后将预烧得到的产物研磨后再进行煅烧，得到表面掺Al的类单晶层状富锂锰基正极材料Li
1.2
Mn
0.6
Ni
0.2
O2。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述类单晶层状富锂锰基材料Li
1.2
Mn
0.6
Ni
0.2
O2通过以下步骤制备得到：将前驱体Mn
0.75
Ni
0.25
(OH)2与锂盐混合物LiOH
·
H2O和LiNO3混合均匀后，置于马弗炉中，以5℃/min
‑
10℃/min的升温速率从室温升至450℃
‑
500℃，并保温5h

【专利技术属性】
技术研发人员：苏岳锋，吴锋，王政强，李宁，王新宇，张彬，范未峰，程正，张萍，
申请(专利权)人：宜宾锂宝新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：