一种镍酸锶包覆的单晶高镍三元正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍酸锶包覆的单晶高镍三元正极材料的制备方法，以高镍三元正极材料的小尺寸的前驱体为原料，混合一定比例的锂源、锶源，然后采用机械压制制备致密化的块状固体，接着通过两步煅烧法，使得Sr元素在所形成的单晶高镍三元正极材料的界面处与Ni元素进行结合，进而在三元材料层状结构的表面外延生长出镍酸锶包覆层，得到镍酸锶包覆的大尺寸单晶高镍三元正极材料，同时一部分Sr掺杂进入材料体相中从而取代部分Ni<supgt;2+</supgt;。本发明专利技术这种结合包覆、掺杂、单晶化的综合措施可以有效抑制高镍三元材料的界面副反应，增强其晶体结构的稳定性，提升高镍三元正极材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源材料领域，尤其涉及单晶高镍正极材料的合成及其改性方法。

技术介绍

1、锂离子电池具有高电压平台、高功率密度与能量密度、长循环寿命等优势，广泛应用于电动汽车、航空航天、3c消费类电子产品、储能等领域。随着我国对于新能源汽车的政策扶持，长续航、快充电类型的动力电池无疑是当下重要的研究领域之一，因此高能量密度正极材料成为当下研究的热点，而单晶高镍正极材料具有消除的一次颗粒晶界、一致连续的晶格取向、有序的晶面排列和低比表面积、较高的机械强度、较低的电极和电解质界面之间的反应等优势，成为高能量密度动力电池的首选正极材料。

2、单晶高镍正极材料在合成的过程中受限于合成方法的限制，得到的晶粒尺寸往往较小(多数＜5μm)，而小尺寸的单晶材料会导致较大的界面副反应，从而影响单晶正极材料的循环稳定性，而大颗粒尺寸的单晶的形成往往需要较特殊的合成方法与较高的反应温度，例如需要采用熔融盐(氯化锂、氯化钠、氯化钾等)以及900℃以上的长时间高温(＞15h)条件，较难实现大批量合成。而在焙烧前将前驱体与锂盐混合成的前驱物使用较小的压力压制成紧实的块状固本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镍酸锶包覆的单晶高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：以高镍三元正极材料的前驱体为原料，混合锂源、锶源，然后采用机械压制制备块状固体，接着通过两步煅烧法，使得Sr元素在所形成的单晶高镍三元正极材料的界面处与Ni元素进行结合，进而在高镍三元正极材料层状结构的表面外延生长出镍酸锶包覆层，得到镍酸锶包覆的单晶高镍三元正极材料，同时一部分Sr掺杂进入材料体相中从而取代部分Ni2+。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述NixCoyMnz(OH)2前驱体呈球状，粒径3-5μm，振实密度1....

【技术特征摘要】

1.一种镍酸锶包覆的单晶高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：以高镍三元正极材料的前驱体为原料，混合锂源、锶源，然后采用机械压制制备块状固体，接着通过两步煅烧法，使得sr元素在所形成的单晶高镍三元正极材料的界面处与ni元素进行结合，进而在高镍三元正极材料层状结构的表面外延生长出镍酸锶包覆层，得到镍酸锶包覆的单晶高镍三元正极材料，同时一部分sr掺杂进入材料体相中从而取代部分ni2+。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述nixcoymnz(oh)2前驱体呈球状，粒径3-5μm，振实密度1.5-1.9g/cm3。

4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫新，刘红雷，杨则恒，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：