一种中高镍低钴类三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中高镍低钴类三元正极材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。该方法先以特定原料的Al、Zr和Y元素进行单晶掺杂，随后经过两次掺杂包覆引入F、W、Ti等元素构建复合材料，该产品不仅有效解决了现有低钴类三元正极材料倍率性能差的问题，同时可有效避免中高镍类三元正极材料高温储存性差，容易出现产气现象的情况。本发明专利技术还公开了所述方法制备的中高镍低钴类三元正极材料及其应用的动力电池。动力电池。

【技术实现步骤摘要】
一种中高镍低钴类三元正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种中高镍低钴类三元正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]三元正极材料镍钴锰酸锂具有能量密度高、循环寿命长等特点，被主要应用在动力电池领域。为了解决现有镍钴锰酸锂三元正极材料制备的动力电池续航能力不足的问题，人们采用高镍化和高电压化两大改性手段提升其能量密度，具体为通过提升材料的充电电压上限(高电压化)与提升镍含量(高镍化)。
[0003]目前，随着中高镍单晶三元正极材料的问世，中镍电压平台的上升，高电压化路线改性制备的材料其能量密度基本与高镍化改性制备的材料持平；同时由于高电压材料的镍含量相对较低，生产工艺不如高镍化改性制备的材料复杂，因此这类材料安全性和经济效益更好。
[0004]然而，中高镍(6系以上)单晶三元正极材料也存在元素含量不好调控的问题：(1)材料的镍含量容易过高，进而导致材料颗粒表面残锂量变高，材料的高温存储性能差，在充放电循环过程中发生产气现象；(2)材料的钴含量较低，导致材料倍率性能较差。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中高镍低钴类三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将Ni
x
Co
y
Mn
z
(OH)2、锂源和掺杂氧化物A混合均匀并在含氧氛围下以第一升温速率升温至720～760℃保温1.5～2.5h，随后以第二升温速率升温至920～980℃保温9～14h，得到掺杂单晶三元正极材料B；其中x+y+z＝1，x＞0.6，y＜0.05；所述掺杂氧化物A包括Al2O3、ZrO和Y2O3；所述Al2O3为混合相Al2O3；(2)在掺杂单晶三元正极材料B中加入钴源、锂源和氟源并混合分散均匀，随后在含氧氛围下以第三升温速率升温至700～800℃保温4～8h，分散过筛，得掺杂包覆单晶三元正极材料C；所述钴源、锂源和氟源为纳米级；(3)在掺杂包覆单晶三元正极材料C中加入钨源、钛源以及铝源并混合分散均匀，随后在含氧氛围下以第四升温速率升温至400～600℃并保温4～8h，分散过筛，即得所述中高镍低钴类三元正极材料；所述铝源为γ
‑
Al2O3。2.如权利要求1所述中高镍低钴类三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中掺杂氧化物A与Ni
x
Co
y
Mn
z
(OH)2的质量之比为(0.002～0.005)：1；锂源中锂离子与Ni
x
Co
y
Mn
z
(OH)2的摩尔比为(1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：程琦，王致富，王皓，李长东，
申请(专利权)人：广东邦普循环科技有限公司湖南邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：