一种单晶镍钴锰三元材料及其制备方法和应用技术

本申请涉及二次电池技术领域，公开了一种单晶镍钴锰三元材料及其制备方法和应用。所述单晶镍钴锰三元材料的位错密度为5.0×1010cm‑2以下，化学组成为：LizNixCoyMn1‑x‑yMbO2，其中，0.5≤x≤0.96，0.02≤y≤0.2，0.9≤z≤1.1，0.0001＜b≤0.01，M为掺杂元素。本申请通过降低单晶材料位错密度来改善单晶材料在循环过程中平面滑移导致的单晶晶内开裂等结构破坏问题，提高材料结构稳定性和循环稳定性。所述材料应用到二次电池中使其具有高比容量、高倍率性能以及良好的高温循环性能和低温放电性能，有效的改善了锂电池容量损失、胀气、循环性能下降、电池性能劣化等问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及二次电池，具体涉及一种单晶镍钴锰三元材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着新能源的发展，锂离子电池发展迅速，在锂离子电池材料中，正极材料作为重要的关键材料之一，对决定电池的性能具有重要意义。镍钴锰三元(nmc)锂电池材料因其具有低成本，高安全性，环境友好等优势而被广泛的应用。

2、镍钴锰三元正极材料可分为多晶和单晶两类，多晶材料是以微米级别团聚体的形式存在，内部存在大量晶界，在电池充放电过程中，由于各向异性的晶格变化，多晶材料容易出现晶界开裂，导致二次颗粒发生破碎，从而导致正极材料与电解液之间副反应快速增加，使其阻抗上升，电性能快速下降等问题。

3、单晶颗粒，由于晶界较少，可以有效改善上述传统多晶材料的缺陷。但是，单晶材料在循环过程中会出现平面滑移和扭曲开裂，也会导致循环性能的下降。因此，单晶镍钴锰三元材料的结构稳定性和循环稳定性有待进一步提升。

技术实现思路

1、本申请提供了一种单晶镍钴锰三元材料及其制备方法和应用，以解决单晶镍钴锰三元材料结构稳定性和循环稳定性方面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单晶镍钴锰三元材料，其特征在于，所述单晶镍钴锰三元材料的位错密度为5.0×1010cm-2以下，化学组成为：LizNixCoyMn1-x-yMbO2，其中，0.5≤x≤0.96，0.02≤y≤0.2，0.9≤z≤1.1，0.0001＜b≤0.01，M为掺杂元素。

2.根据权利要求1所述的单晶镍钴锰三元材料，其特征在于，M包括化合价在四价以上的金属元素，所述化合价在四价以上的金属元素包括Sb、Mo、Sm、Zr、Ti、Ta、W、Nb元素中的一种或几种；

3.根据权利要求2所述的单晶镍钴锰三元材料，其特征在于，所述M还包括Al、Ce、Sr、Mg、Si、La、Ba...

【技术特征摘要】

1.一种单晶镍钴锰三元材料，其特征在于，所述单晶镍钴锰三元材料的位错密度为5.0×1010cm-2以下，化学组成为：liznixcoymn1-x-ymbo2，其中，0.5≤x≤0.96，0.02≤y≤0.2，0.9≤z≤1.1，0.0001＜b≤0.01，m为掺杂元素。

2.根据权利要求1所述的单晶镍钴锰三元材料，其特征在于，m包括化合价在四价以上的金属元素，所述化合价在四价以上的金属元素包括sb、mo、sm、zr、ti、ta、w、nb元素中的一种或几种；

3.根据权利要求2所述的单晶镍钴锰三元材料，其特征在于，所述m还包括al、ce、sr、mg、si、la、ba、co、cr、ca、y、in、sn、f、p、b元素中的一种或几种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的单晶镍钴锰三元材料，其特征在于，单晶镍钴锰三元材料的dv50粒径为2μm～5μm，单晶颗粒尺寸为0.5μm～3μm。

5.根据权利要求4所述的单晶镍钴锰三元材料，其特征在于，化学组成中，0.0003＜b≤0.001；

6.根据权利要求1-3任一项所述的单晶镍钴锰三元材料，其特征在于，所述单晶镍钴锰三元材料的表面还含有包覆剂，所述包覆剂包括含有包...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓晨，王晓江，王霞霞，李心雨，王丽萍，
申请(专利权)人：万华化学烟台电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：