正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种正极材料及其制备方法和应用。本发明专利技术的正极材料具有核壳结构，核层包括元素Li、Ni、M、Q和O，壳层包括元素X和A；所述核层包括具有氧空位的过渡层，且所述氧空位能够被XPS所检测，其XPS峰位位于529～533eV，所述过渡层靠近所述壳层；其中，元素M包括Co、Mn和Al中的至少一种，元素Q包括Mo、Nb、W、Ta和B中的至少一种，元素X包括Mo和B中的至少一种，元素A包括C、S和N中的至少一种。本发明专利技术的正极材料，表面的壳层可提高电子电导率，过渡层具有氧空位缺陷，可以有效降低释氧趋势；通过各个层结构的协调配合，使正极材料具有优异的结构稳定性和高容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，具体而言，涉及一种正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、含镍层状正极材料由于其较高的比容量，较高的能量密度，较低的成本与较好的安全性等特点，得到了广泛的应用，有着广阔的应用前景。在镍含量相对较高的层状正极材料中，随着电压的升高，晶体结构发生相变，同时开始释氧，导致电池安全性与电性能出现迅速劣化。释氧导致释放出的单线态氧与电解液发生反应，生成大量气体与热，进一步导致电池体系发生化学反应，最终电池热失控，发生安全事故。同时释氧也导致正极材料晶体结构遭到破坏，循环性能与容量迅速下降，导致电池失效。同时，由于正极材料较低的电子电导率，使得在使用中过电势偏高，导致正极材料实际处于更高的电压下，释氧反应加剧等问题。这种性质使得正极材料的能量密度与循环寿命受到巨大挑战。目前主流方法仍停留在掺杂与洗涤两种解决思路。

2、为了解决层状正极材料高电压下释氧的问题，有一种策略采用掺杂的方式，利用高价过渡金属阳离子调控晶格氧能级，从而抑制在高电压下的氧释放，但这种方式需要一定的掺杂量，过高的掺杂量会影响正极材料容量发挥，过低的掺杂量没有显著效本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料具有核壳结构，核层包括元素Li、Ni、M、Q和O，壳层包括元素X和A；所述核层包括具有氧空位的过渡层，且所述氧空位能够被XPS所检测，其XPS峰位位于529～533eV，所述过渡层靠近所述壳层；

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：

3.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(6)中的至少一种：

5.根据权利要求3所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特...

【技术特征摘要】

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料具有核壳结构，核层包括元素li、ni、m、q和o，壳层包括元素x和a；所述核层包括具有氧空位的过渡层，且所述氧空位能够被xps所检测，其xps峰位位于529～533ev，所述过渡层靠近所述壳层；

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：

3.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(6)中的至少一种：

5.根据权利要求3所述的正极材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海天，李红磊，黄鹤平，吕菲，徐宁，
申请(专利权)人：天津巴莫科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：