【技术实现步骤摘要】
一种高压实高镍单晶三元正极材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，特别涉及一种高压实高镍单晶三元正极材料及其制备方法和应用
。
技术介绍
[0002]锂离子电池以其容量大
、
重量轻
、
环保安全等优点被广泛应用于电子设备和电动汽车中
。
特别是正极材料在锂离子电池中发挥了至关重要的作用
。
然而，仅用
LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4作为正极材料，实现高能量密度目标仍然是一个挑战
。
高镍三元正极材料具有高比容量
、
高效率
、
长循环寿命等优点，正成为下一代锂离子电池的首选材料
。
然而在实际情况下，
Li
+
重复脱嵌时由于各向异性的体积变化和粒子间的内部应力，传统的多晶高镍三元正极材料会产生晶间微裂纹，使材料容量衰退，最终导致失效
。
三元高镍正极材料单晶化是一种有效缓解这个现象的方法
。
单晶高镍三元正极材料具有微米级颗粒，微米级的单颗粒彼此分离，从根本上避免了晶间微裂纹的产生，更避免了互连裂纹隧道的产生，从而大大提高了循环寿命
。
[0003]然而，合成出单晶颗粒较大的高镍三元正极材料，会由于较长的锂离子迁移路径而导致容量降低，压实是提升体积能量密度的重要因素之一
。
同时，晶体无孔和高强度的单晶也有更大的压实密度
。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.
一种高压实高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、
按比例称取制备正极材料前驱体所需的金属盐溶液料并进行溶解，再称取碱溶液，设置好反应条件开始进料共沉淀反应，之后抽滤洗涤得到正极材料前驱体；
B、
将正极材料前驱体转移至烘箱中烘干，然后与锂盐混合并进行研磨；
C、
混合均匀后的粉末转移至管式炉中，进行预烧，然后再升高炉温执行高温煅烧步骤，随炉冷却至室温，即得，其中，预烧分两段进行，第一段预烧温度为
500
‑
600℃
，第二段预烧温度为
700
‑
800℃
，高温煅烧温度为
850
‑
900℃。2.
如权利要求1所述的高压实高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤
A
中，正极材料的化学式为
LiMn
0.8
Ni
0.1
Co
0.1
O2。3.
如权利要求2所述的高压实高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤
A
中，金属盐溶液的浓度为
2mol/L
，所述碱溶液为氨水和氢氧化钠溶液，氨水的浓度为
4mol/L
，氢氧化钠的浓度为
2mol/L。4.
如权利要求3所述的高压实高镍单晶三元正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤
A
中，共沉淀反应时，在水浴条件下，通入氩气，维持溶液
pH
值为
11
技术研发人员：李宁，郝璐琦，苏岳锋，吴锋，陈来，王萌，黄擎，曹端云，卢赟，
申请(专利权)人：北京理工大学重庆创新中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。