锂离子电池正极材料及其制备方法技术

本公开涉及锂离子电池正极材料及其制备方法。本公开的正极材料的本征比表面积为5

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及锂离子电池正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为一种二次电池，具有比能量大、单体电压高、循环寿命长等优势，已被广泛应用于手机、笔记本电脑等领域。锂离子电池的各个组成部分分工明确，主要包括正极材料、隔膜、电解液以及负极材料。其中电极材料是电池的核心组成部分，决定了电能的产生。相较于负极材料而言，正极材料更是影响电池性能的最主要因素，它直接决定着锂离子电池的容量大小和循环性能。要想电池的安全性能和比能量都进一步提升，就要开发更优化的正极材料与之匹配。
[0003]人们已经提出使用三元材料作为电池正极材料。三元材料的结构式为LiNi
x
Co
y
M1‑
x
‑
y
O2(M为Mn或Al)，根据金属M的不同分为NCM和NCA。它已经成为当下电池正极材料的主流选择之一，被广泛开发与应用。
[0004]但是，三元材料也存在一些潜在问题，包括循环性能变差及产气更严重等。一般将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其本征比表面积为5
‑
13m2/g。2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述正极材料的本征孔隙尺寸符合2.1nm≤R
10
≤2.5nm，23.0nm≤R
50
≤27.0nm并且100.0nm≤R
90
≤160.0nm。3.根据权利要求1所述的正极材料，其中正极材料的平均粒径为7.8
‑
14.2nm；或者正极材料的压实密度为2.0
‑
3.8g/cm3。4.根据权利要求1所述的正极材料，其中在以1.5吨压力压实所述正极材料时，压实后所述正极材料的比表面积增加率ΔSSA
1.5
不超过15％；或者以2.5吨压力压实所述正极材料时，压实后所述正极材料的比表面积增加率Δ55A
2.5
不超过40％；或者在以3.5吨压力压实所述正极材料时，压实后所述正极材料的比表面积增加率ΔS5A
3.5
不超过60％；或者在以4.5吨压力压实所述正极材料时，压实后所述正极材料的比表面积增加率ΔSSA
4.5
不超过100％。5.根据权利要求1所述的正极材料，其包含掺杂的镍钴锰活性材料和任选的在其至少部分表面上的包覆层，其中掺杂的镍钴锰活性材料中的镍钴锰活性材料的通式为LiNi
x
Co
y
Mn
z
O2，其中0.3≤x≤0.99，0.01≤y≤0.5，0.01≤z≤0.5，其中掺杂的镍钴锰活性材料中的掺杂剂包括第一掺杂元素M，其选自Al和Zr中的至少一种；第二掺杂元素G，其选自Y、Ti、Nb、Cr、Er和Mg中的至少一种；和第三掺杂元素T，其选自Ba、V、Sr、Ta、Mo、W和Ce中的至少一种，其中包覆层包含选自B2O3、Al2O3、SiO2和W2O5中的至少一种氧化物。6.根据权利要求1所述的正极材料，其中掺杂的镍钴锰活性材料通式为Li
1+a
(Ni
x
Co
y
Mn
z
M
d
G
e
T
f
)O2，其中0≤a≤0.1，0.3≤x≤0.99，0.01≤y≤0.5，0.01≤z≤0.5，0＜d≤0.08，0＜e≤0.05，0＜f≤0.03，1＜e/f＜5且x+y+z+d+e+f＝1。7.一种制备根据权利要求1
‑
4任一所述的正极材料的方法，包括：将正极材料前驱体进行锂化处理，其通过如下进行：混合前驱体与锂源；和在氧气气氛下进行程序化烧结，所述程序化烧结包括：在300
‑
500℃进行第一烧结处理，得到第一烧结产物；和进行第二烧结处理，得到第二烧结产物，其中在第二烧结处理过程中，烧结温度T与镍钴锰活性材料中的Ni含量符合下式：670+(1
‑
x)*500≤T≤780+(1
‑
x)*500，其中0.3≤x≤0.99。8.根据权利要求7所述的方法，其中氧气气氛通过通入氧气实现，优选氧气流量Q为1
‑
2m3/kg
·
h。9.根据权利要求8所述的方法，其中在350
‑
450℃的温度下进行第一烧结处理1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟俊凡，陈彦彬，金玉强，王文波，张学全，刘亚飞，
申请(专利权)人：北京当升材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：