镍钴锰三元材料及其制备、含其的正极材料、电池制造技术

技术编号:41638598 阅读:36 留言:0更新日期:2024-06-13 02:33
本发明专利技术公开了一种镍钴锰三元材料及其制备、含其的正极材料、电池。该镍钴锰三元材料的制备方法包括以下步骤:将前驱体LiNi<subgt;x</subgt;Co<subgt;y</subgt;Mn<subgt;1‑x‑y</subgt;(OH)<subgt;2</subgt;与铝源的混合物在氧气气氛中烧结;其中,0.55≤x≤0.63,0.08≤y≤0.12;铝源的用量为Al元素占比700~2000ppm,烧结的温度为900~1000℃;烧结的时间为14~22h。本发明专利技术提供的镍钴锰三元材料的制备方法降低了阳离子混排程度,将材料结晶度、锂镍混排和表面游离锂含量控制在最佳范围;制得的镍钴锰三元材料兼顾优异的动力学性能、结构稳定性、热稳定性和电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种镍钴锰三元材料及其制备、含其的正极材料、电池


技术介绍

1、镍钴锰三元层状材料linixcoymn1-x-yo2(ncm)凭借其较高的理论容量,高的反应平台电压,从而成为高能量密度的动力电池体系的首选。目前商用三元材料电池普遍具有较高的co含量(y≥0.15),并追求越来越高的镍含量(x≥0.8)。然而,co价格昂贵且co矿资源稀缺,若降低钴含量可以节约成本、保护资源;同时,高镍材料安全性差且充电电压低,对可逆锂的利用率不够,若降低镍含量可以提高材料的安全性和使用电压。

2、现有技术中,当三元材料linixcoymn1-x-yo2中co含量下降(y≤0.13)时,材料整体导电性随之下降,锂离子在晶格中的扩散势垒提高,带来严重的动力学性能恶化;此外,当充电电压达到或超过4.4v时,由于在高去锂化状态下层状结构的相变和热力学不稳定性,电池的电化学性能将急剧下降。

3、因此,亟需一种镍钴锰三元材料,其可以在中低镍低钴的条件下,仍然保持优异的电化学性能。


技术实现思路>

1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镍钴锰三元材料,其特征在于,所述镍钴锰三元材料的分子式为LiNixCoyMn1-x-yO2,其中,0.55≤x≤0.63,0.08≤y≤0.12;所述镍钴锰三元材料中Al含量为500~2000ppm,ppm是指Al元素在Ni、Co、Mn和Al元素总和中的质量比。

2.如权利要求1所述的镍钴锰三元材料,其特征在于,所述镍钴锰三元材料满足下述条件中的一种或多种:

3.如权利要求1所述的镍钴锰三元材料,其特征在于,所述镍钴锰三元材料满足下述条件中的一种或多种:

4.一种如权利要求1~3任一项所述的镍钴锰三元材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:...

【技术特征摘要】

1.一种镍钴锰三元材料,其特征在于,所述镍钴锰三元材料的分子式为linixcoymn1-x-yo2,其中,0.55≤x≤0.63,0.08≤y≤0.12;所述镍钴锰三元材料中al含量为500~2000ppm,ppm是指al元素在ni、co、mn和al元素总和中的质量比。

2.如权利要求1所述的镍钴锰三元材料,其特征在于,所述镍钴锰三元材料满足下述条件中的一种或多种:

3.如权利要求1所述的镍钴锰三元材料,其特征在于,所述镍钴锰三元材料满足下述条件中的一种或多种:

4.一种如权利要求1~3任一项所述的镍钴锰三元材料的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:将前驱体linixcoymn1-x-y(oh)2与铝源的混合物在氧气气氛中烧结;其中,0.55≤x≤0.63,0.08≤...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨元婴莫方杰闫永思杨文龙孙化雨
申请(专利权)人:远景动力技术江苏有限公司
类型:发明
国别省市:

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