原位聚合包覆改性超高镍三元材料及其制备方法和应用技术

技术编号：43348609 阅读：20 留言：0更新日期：2024-11-15 20:47

本发明专利技术属于电池材料领域，具体涉及一种原位聚合包覆改性超高镍三元材料的制备方法，获得含有单体A、单体B和添加剂C的包覆液；将超高镍三元材料置于包覆液中，随后预先在温度T1下进行第一段聚合，再在温度T2下进行第二段聚合，制得所述的原位聚合包覆改性超高镍三元材料；所述的单体A为具有式1结构的单体；所述的单体B为聚醚胺和式2化合物通过迈克尔加成反应得到；添加剂C为在电解液中难于溶解的含锂化合物；其中，添加剂C为总单体的重量比为0.003～0.02：1；40℃≤T1＜T2≤100℃。本发明专利技术还包括所述的制备方法制得的材料以及应用。本发明专利技术所述的材料具有优异的快充和高温稳定性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高能电池材料，具体涉及一种原位聚合包覆改性超高镍三元材料及其制备方法和应用

技术介绍

1、锂离子电池目前主导着电动汽车市场。高镍三元层状氧化物(linixcoymnzo2，ncm)具有放电比容量高、成本低和环境友好等优点，被认为是最先进的锂离子电池正极材料。通过增加ncm正极中的镍含量得到的超高镍正极，可以具有更高的锂离子电池能量密。然而，镍含量的增加加剧了ncm阴极的一系列严重问题，如不可逆结构相变、微裂纹生成和li+/ni2+紊乱，最终导致表面结构退化甚至热失控的风险急剧增加。ncm阴极结构的不稳定性主要归因于相变过程中快速各向异性晶格应变产生的局部应力。沿晶粒边界释放的局部应力导致块体结构的机械疲劳和微裂纹的形成。电解质随之渗入阴极颗粒并与暴露的新鲜表面发生反应，引发连续的不可逆相变，使锂离子插层动力学减速。晶格氧逸散形成的氧空位最终会导致li+/ni2+紊乱、过渡金属溶解和岩盐相的形成。

2、许多ncm阴极改性策略已经被开发出来，如元素掺杂、表面包覆和核壳结构设计。其中，表面包覆是直接提高正极材料表面化...

【技术保护点】

1.一种原位聚合包覆改性超高镍三元材料的制备方法，其特征在于，获得含有单体A、单体B和添加剂C的包覆液；将超高镍三元材料置于包覆液中，随后预先在温度T1下进行第一段聚合，再在温度T2下进行第二段聚合，制得所述的原位聚合包覆改性超高镍三元材料；

2.如权利要求1所述的原位聚合包覆改性超高镍三元材料的制备方法，其特征在于，所述的式1中，R1为C1～C10的饱和碳链、环己环、带有碳链的环己环或苯环；

3.如权利要求1所述的原位聚合包覆改性超高镍三元材料的制备方法，其特征在于，单体A中的-NCO和单体B中的-NH2的摩尔比为0.9～1.1：1。