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高镍三元正极材料的制备方法、正极材料、锂离子电池技术

技术编号:40877314 阅读:23 留言:0更新日期:2024-04-08 16:46
本发明专利技术提供了一种高镍三元正极材料的制备方法、正极材料、锂离子电池,属于锂离子电池材料制备领域。所述方法包括:针对高镍三元前驱体的微观结构差异,确定所述高镍三元前驱体在锂化过程中的烧结工艺参数;将所述高镍三元前驱体与锂源混合,得到混合物;在所述烧结工艺参数下将所述混合物进行氧气氛围中的烧结,得到高镍三元正极材料。针对高镍三元正极前驱体微观结构存在差异性的特点,对前驱体颗粒在锂化过程中类层状相的形成温度进行原位监控,进而确定适用于不同球形度前驱体的预烧平台温度。优化的预烧温度下,可实现Li/O在前驱体颗粒内部的充分扩散及类层状相的形成,最终有效抑制空间异质性,提升高镍三元正极前驱体锂化均一性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂离子电池材料制备,尤其涉及一种高镍三元正极材料的制备方法、正极材料、锂离子电池


技术介绍

1、高镍三元正极(linixcoymn1-x-yo2,x+y+z=1,x≥0.6)因具有高的比能量和比功率,已成为动力电池迫切需要的材料,同时受到学术界的高度关注。高镍三元正极材料前驱体的工业化生产主要以共沉淀法为主,通过共沉淀法合成多晶结构的氢氧化物前驱体颗粒,之后在氧气氛围中与锂盐进行高温锂化反应,最终得到层状高镍三元正极材料。

2、在锂化过程中,氢氧化物前驱体的拓扑锂化和本体的热分解之间存在的动力学竞争,且锂盐可及性的差异也易引发锂化过程中相的不均匀分布,不利于高镍三元正极的电化学稳定性(nature chemistry.2022,14(6):614-622)。研究发现,锂和氧从前驱体颗粒表面向质心的扩散速率,是影响高镍三元正极颗粒固态反应均匀性的重要因素,通过调节温度依赖性的反应动力学,可提升锂和氧的扩散率达到锂化过程中颗粒内相分布(advancedmaterials,2023,35(10):2207076)。当前,在诸多已报道的超高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对高镍三元前驱体的微观结构差异,确定所述高镍三元前驱体在锂化过程中的烧结工艺参数包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述类层状相的形成温度可通过锂化过程中类层状相(003)衍射峰首次出现温度得到。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述烧结工艺参数包括:第一烧结温度、第一烧结保温时间、第二烧结温度以及第二烧结保温时间。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一烧结温度为所述类层状相的形成温度,所述第...

【技术特征摘要】

1.一种高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对高镍三元前驱体的微观结构差异,确定所述高镍三元前驱体在锂化过程中的烧结工艺参数包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述类层状相的形成温度可通过锂化过程中类层状相(003)衍射峰首次出现温度得到。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述烧结工艺参数包括:第一烧结温度、第一烧结保温时间、第二烧结温度以及第二烧结保温时间。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一烧结温度为所述类层状相的形成温度,所述第一烧结保温时间...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵尹梁文彪袁帅施利毅
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

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