一种改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料及其制备方法。该改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料包括：三元正极材料基体和改性钛酸铋钠包覆层，且改性钛酸铋钠的化学式为Na<subgt;0.5</subgt;Bi<subgt;0.5‑δ</subgt;Ti<subgt;1‑z</subgt;M<subgt;z</subgt;O<subgt;3‑ε</subgt;；其中，M为Mg、Zn、Cu、La中的一种或几种；0<δ≤0.1，0<z≤0.1，0<ε≤0.25。本发明专利技术采用经Bi位缺失和低价金属的Ti位掺杂的复合改性钛酸铋钠对三元正极材料进行包覆，综合改善三元材料的结构稳定性、界面稳定性、热稳定性和循环性能，显著提高电池在正常工作时的电化学性能和高温时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及锂电池领域，尤其涉及一种改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、近年来，锂离子电池作为一种新型绿色储能装置被广泛应用于消费电子、储能和动力电池等领域。随着纯电动乘用车对续航里程的需求不断提高，镍钴锰三元正极材料因为具有较高的理论比容量而展现出广阔的应用前景。为进一步提升电池的能量密度，三元材料中镍的含量不断提高，高镍三元材料，如lini0.6co0.2mn0.2o2(ncm622)和lini0.8co0.1mn0.1o2(ncm811)等产品，已实现量产。然而，高镍三元材料的高比容量特性是以牺牲热稳定性和安全特性为代价的，其结构稳定性和热稳定性随着镍含量的增加而降低，在高温、过充电、高倍率、机械外力等特殊工况条件下容易过热导致锂电池热失控现象，存在不可忽视的安全隐患。现有研究表明，锂离子电池的热失控主要是由正极材料与电解液的热反应进而引发内部短路所致。当电池因内部短路发热，若不及时限制其放电电流，待热量积累使电池内部温度升高会导致正极材料因发生不可逆相变而分解，释放出o2，o2与电解液瞬间发生剧烈反应，产生大量co2气体，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料，其特征在于，包括：三元正极材料基体和改性钛酸铋钠包覆层，且改性钛酸铋钠的化学式为Na0.5Bi0.5-δTi1-zMzO3-ε；其中，M为Mg、Zn、Cu、La中的一种或几种，0<δ≤0.1，0<z≤0.1，0<ε≤0.25。

2.根据权利要求1所述改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料，其特征在于，所述三元正极材料为镍钴锰三元正极材料。

3.根据权利要求2所述改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料，其特征在于，所述三元正极材料的化学通式为LiNi1-x-yCoxMnyO2；其中，0.02≤x+y≤0.67。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料，其特征在于，包括：三元正极材料基体和改性钛酸铋钠包覆层，且改性钛酸铋钠的化学式为na0.5bi0.5-δti1-zmzo3-ε；其中，m为mg、zn、cu、la中的一种或几种，0<δ≤0.1，0<z≤0.1，0<ε≤0.25。

2.根据权利要求1所述改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料，其特征在于，所述三元正极材料为镍钴锰三元正极材料。

3.根据权利要求2所述改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料，其特征在于，所述三元正极材料的化学通式为lini1-x-ycoxmnyo2；其中，0.02≤x+y≤0.67。

4.根据权利要求1所述改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料，其特征在于，所述改性钛酸铋钠占改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料总质量的0.05％～3.0％。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述改性钛酸铋钠包覆的三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述三元正极材料通过以下步骤得到：将锂源和三元正极材料前驱体混合均匀，随后进行第一烧结处理，得到三元正极材料；其中，

7.根据权利要求5所述改性钛酸铋钠包覆的三元...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，刘海，张坤，彭亚光，金国泉，刘文泽，许鹏云，
申请(专利权)人：青美邦新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：