System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 正极材料前驱体及其制备方法、正极材料、电池及涉电设备技术_技高网

正极材料前驱体及其制备方法、正极材料、电池及涉电设备技术

技术编号:41131856 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 18:01
本申请提供一种正极材料前驱体及其制备方法、正极材料、电池及涉电设备,涉及电池领域。正极材料前驱体包括第一类二次颗粒和第二类二次颗粒,所述第一类二次颗粒的切面呈径向结构,切面的孔隙率为2%‑7%;所述第二类二次颗粒的切面呈非径向结构,切面的孔隙率为5%‑12%。本申请提供的正极材料前驱体,具有高倍率性能,较强的循环稳定性和较高的放电容量。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂离子电池领域,尤其涉及一种正极材料前驱体及其制备方法、正极材料、电池及涉电设备


技术介绍

1、作为三元锂离子电池正极材料的前端产品,三元前驱体其高度的定制化和标准化,体现了其理化指标与正极材料的理化性能和电化学性能密不可分的关系。

2、目前,在新能源汽车领域,部分终端应用较为关注高能量密度、高容量和安全性能等特性,由于正极材料对于前驱体的特性具有一定的继承性,因此,有必要从前驱体角度出发,进行设计,提供一种既能满足高比容量又能满足高安全性和高倍率性能,并同时具有高能量密度的前驱体。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种正极材料前驱体及其制备方法、正极材料、电池及涉电设备,以解决上述问题。

2、为实现以上目的,本申请采用以下技术方案:

3、一种正极材料前驱体,包括第一类二次颗粒和第二类二次颗粒,所述第一类二次颗粒的切面呈径向结构,切面的孔隙率为2%-7%;所述第二类二次颗粒的切面呈非径向结构,切面的孔隙率为5%-12%。

4、可选的,所述第一类二次颗粒的平均粒径大于所述第二类二次颗粒的平均粒径。

5、可选的,所述第一类二次颗粒的一次颗粒呈纺锤状。

6、可选的,所述第一类二次颗粒的一次颗粒的平均长度为200-800nm。

7、可选的,所述第一类二次颗粒的一次颗粒的平均宽度为80-200nm。

8、可选的,所述第一类二次颗粒的一次颗粒的平均长宽比为(2-10):1。

9、可选的,所述第一类二次颗粒的一次颗粒的平均长度为400-650nm。

10、可选的,所述第一类二次颗粒的一次颗粒的平均宽度为100-150nm。

11、可选的,所述第一类二次颗粒的一次颗粒的平均长宽比为(3-6):1。

12、可选的,所述第二类二次颗粒的一次颗粒呈块状。

13、可选的,所述第二类二次颗粒的一次颗粒的平均长度为500-1000nm。

14、可选的,所述第二类二次颗粒的一次颗粒的平均宽度为50-300nm。

15、可选的,所述第二类二次颗粒的一次颗粒的平均长宽比为(2-8):1。

16、可选的,所述第二类二次颗粒的一次颗粒的平均长度为700-1000nm。

17、可选的,所述第二类二次颗粒的一次颗粒的平均宽度为150-300nm。

18、可选的,所述第二类二次颗粒的一次颗粒的平均长宽比为(3-5):1。

19、可选的,所述正极材料前驱体满足以下条件中的一个或多个:

20、a.所述正极材料前驱体的粒径d50为7.5-20μm,可选10-20μm;

21、b.所述正极材料前驱体的比表面积bet为5-15m2/g,可选8-12m2/g;

22、c.所述正极材料前驱体的振实密度td不小于2.2g/cm3。

23、可选的,所述第一类二次颗粒和所述第二类二次颗粒的质量比为(1-6):1,可选(2-6):1。

24、可选的,所述正极材料前驱体为含过渡金属的氢氧化物。

25、可选的,所述含过渡金属的氢氧化物中含ni,可选含有co和/或mn。

26、可选的,所述正极材料前驱体的化学式为nixcoymnzma(oh)2,其中,0.50≤x<1.0,0≤y≤0.50,0≤z≤0.50,x+y+z=1,m包括al、ti、mg、zr、w、zn中的一种或几种,0≤a≤0.20。

27、本申请还提供一种所述的正极材料前驱体的制备方法,包括:

28、分别获取所述第一类二次颗粒和所述第二类二次颗粒;

29、将所述第一类二次颗粒和所述第二类二次颗粒混合得到所述正极材料前驱体。

30、本申请还提供一种正极材料,其原料包括所述的正极材料前驱体。

31、本申请还提供一种电池,包括所述的正极材料。

32、本申请还提供一种涉电设备,包括所述的电池。

33、与现有技术相比,本申请的有益效果包括:

34、本申请提供的正极材料前驱体,包括第一类二次颗粒和第二类二次颗粒,第一类二次颗粒的平均粒径大于第二类二次颗粒的平均粒径;第一类二次颗粒(大颗粒)的内部结构为放射状结构,具有合适的孔隙率,在混锂烧结之后,表面留有部分孔隙,且内部具有稳定的锂离子传输通道,使得锂离子传输顺畅,能获得良好的倍率性能和循环稳定性;第二类二次颗粒(小颗粒)的内部结构较致密,能最大程度保证高水平的压实密度,使得单位体积内能够有质量更大的正极材料,挑选两类理化性质不同的前驱体进行混合,得到一种同时具有高倍率性能,较强的循环稳定性和较高的比容量,能量密度的前驱体材料。

35、本申请提供的正极材料前驱体的制备方法,通过简单混合两类前驱体即可得到;工艺简单。

36、本申请提供的正极材料、电池及涉电设备,能量密度大、循环稳定性高、比容量大,电性能优异。

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【技术保护点】

1.一种正极材料前驱体,其特征在于,包括第一类二次颗粒和第二类二次颗粒,所述第一类二次颗粒的切面呈径向结构,切面的孔隙率为2%-7%;所述第二类二次颗粒的切面呈非径向结构,切面的孔隙率为5%-12%。

2.根据权利要求1所述的正极材料前驱体,其特征在于,所述第一类二次颗粒的平均粒径大于所述第二类二次颗粒的平均粒径;

3.根据权利要求1所述的正极材料前驱体,其特征在于,所述第二类二次颗粒的一次颗粒呈块状;

4.根据权利要求1所述的正极材料前驱体,其特征在于,满足以下条件中的一个或多个:

5.根据权利要求1所述的正极材料前驱体,其特征在于,所述第一类二次颗粒和所述第二类二次颗粒的质量比为(1-6):1,可选(2-6):1。

6.根据权利要求1-5任一项所述的正极材料前驱体,其特征在于,所述正极材料前驱体为含过渡金属的氢氧化物;

7.一种权利要求1-6任一项所述的正极材料前驱体的制备方法,其特征在于,包括:

8.一种正极材料,其特征在于,其原料包括权利要求1-6任一项所述的正极材料前驱体。

9.一种电池,其特征在于,包括权利要求8所述的正极材料。

10.一种涉电设备,其特征在于,包括权利要求9所述的电池。

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【技术特征摘要】

1.一种正极材料前驱体,其特征在于,包括第一类二次颗粒和第二类二次颗粒,所述第一类二次颗粒的切面呈径向结构,切面的孔隙率为2%-7%;所述第二类二次颗粒的切面呈非径向结构,切面的孔隙率为5%-12%。

2.根据权利要求1所述的正极材料前驱体,其特征在于,所述第一类二次颗粒的平均粒径大于所述第二类二次颗粒的平均粒径;

3.根据权利要求1所述的正极材料前驱体,其特征在于,所述第二类二次颗粒的一次颗粒呈块状;

4.根据权利要求1所述的正极材料前驱体,其特征在于,满足以下条件中的一个或多个:

5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊亦珂訚硕纪方力王一乔曹蔚郑馨
申请(专利权)人:中伟新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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