三元材料前驱体及其制备方法、三元材料和电池技术

本申请属于锂电池技术领域。本申请实施例公开一种三元材料前驱体及其制备方法、三元材料和电池。该三元材料前驱体的制备方法通过掺杂元素源化合物与可溶性镍源、可溶性钴源和可溶性锰源共沉淀，制备掺入掺杂元素的三元材料前驱体，进而提高三元材料前驱体所烧结制成的三元材料在充电循环过程中的结构稳定性，提高电池的循环稳定性。同时，通过于沉淀反应的反应体系中通入含氧气体，调节三元材料前驱体形貌，细化三元材料前驱体的一次颗粒，提高三元材料前驱体比表面积，进而提高三元材料前驱体烧结时锂离子的扩散性，提高烧结后三元材料的锂离子含量。锂离子含量。锂离子含量。

【技术实现步骤摘要】
三元材料前驱体及其制备方法、三元材料和电池


[0001]本申请属于锂电池
，具体涉及一种三元材料前驱体的制备方法、三元材料前驱体、三元材料和电池。

技术介绍

[0002]随着新能源的发展，锂离子电池迎来了跨越性的发展时期，对锂离子电池的续航里程和充电速率提出了更高的要求。
[0003]目前，市场上应用的锂离子电池正极材料，主要为多晶三元正极材料，如图1所示，该多晶三元正极材料是由纳米级别的一次颗粒团聚形成的二次球形颗粒，其内部存在大量的晶界，在电池充放电过程中，一次颗粒的各向异性收缩和膨胀产生的应力使得一次颗粒间的接触不紧密，导致二次颗粒容易出现晶界开裂，发生破碎，正极材料的比表面积和界面副反应快速增加，导致电池阻抗上升，性能快速下降。
[0004]相较于多晶三元正极材料，单晶型三元正极材料内部没有晶界，可以有效应对晶界破碎及其导致的性能劣化问题，与商用多晶三元材料相比，单晶三元材料在常温和高温下均具有更好的循环稳定性，且安全性更高。但是，单晶三元正极材料仍然存在锂离子容量低的技术问题，使得单晶三元材料锂电池倍率性能低。同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将可溶性镍源、可溶性钴源、可溶性锰源和掺杂元素源化合物与沉淀剂进行沉淀反应，并于所述沉淀反应的反应体系中通入含氧气体，制得三元材料前驱体。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述掺杂元素源化合物中的掺杂元素包括W、B、Si、Ti、Sr、Zr、Al和Mg中至少一种；和/或所述反应体中掺杂元素与镍元素、钴元素和锰元素总和的质量比T1满足0.01％≤T1≤1％；和/或所述沉淀反应中，反应体系的溶氧量为1.5～4.0mg/L；和/或所述沉淀剂包括碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐中至少一种；和/或所述沉淀反应的反应体系中还加入络合剂。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂包括氢氧化钠和氢氧化钾中至少一种；和/或所述沉淀剂以沉淀剂溶液的形式加入反应体系中，所述沉淀剂溶液的浓度为5～10mol/L；和/或所述络合剂为5～8mol/L的氨水；所述沉淀反应的反应体系中pH值为11.0～12.0，游离氨浓度为0.1～0.5mol/L。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于：所述可溶性镍源来源于硝酸镍、硫酸镍和氯化镍中至少一种；和/或所述可溶性钴源来源于硫酸钴、硝酸钴和氯化钴中至少一种；和/或所述可溶性锰源来源于硝酸锰、硫酸锰和氯化锰中至少一种。5.一种三元材料前驱体，其特征在于，所述三元材料前驱体由权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法制得。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺健全，黄亚祥，高琦，黄仁忠，郑江峰，
申请(专利权)人：清远佳致新材料研究院有限公司江西佳纳能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：