一种锂离子电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池正极材料及其制备方法，属于电池技术领域。本锂离子电池正极材料为由基体和包覆层组成的含锂复合氧化物。本发明专利技术通过协同的基体和界面设计，可以实现特定元素在基体和界面处进行协同结构修饰，从而可以在兼顾高电压基体结构稳定性能发挥的同时，有效提升材料的界面结构稳定性，进而提升锂离子电池正极材料的充放电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池，具体涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、锂离子电池作为一种可充电的二次电池，由于其能量密度高，自放电小，循环寿命长等优势已经广泛应用在笔记本，手机等数码电子产品中。目前限制电动汽车发展的一个关键因素就是其续航里程还不能满足人们的生活需求。因此，开发高能量密度的锂离子电池正极材料也就变得越来越迫切。高电压是提升正极材料能量密度的一个有效途径。但正极材料在高电压下面临着表层结构劣化的问题，从而引起电池的阻抗显著增加，造成大量锂离子不能有效在材料中嵌入和脱出，从而引起材料的容量和循环等性能下降。

2、为了解决正极材料在高电压下的结构劣化问题，常见的手段包括体相掺杂、梯度掺杂和表面包覆cn111435744a等。申请号为cn03822891.2的申请专利“锂二次电池用正极材料及其制造方法”，其改善方法主要是铝或镁，氟和四族过渡金属元素掺杂的钴酸锂，并且强调掺杂元素均匀存在于粒子表面附近。专利公开号为cn103354958b的专利通过设计全粒子浓度梯度的正极活性材料，其中所述正极活性材料中m1、m2和m3的浓度在从本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，为含锂复合氧化物，通式为LiαNixCoyMzO2-βNβ，由基体和包覆层组成，其中M选自Co、Al、Mn、Ti、Zr、Sr、W、B、Mg、Y、La、Ta、Nb中的至少一种元素，M元素的一部分作为基体的掺杂元素，另一部分作为包覆层的包覆元素且富集在基体界面的预设深度内；N选自P、F中的至少一种元素；0.95≤α≤1.05，0.0≤x≤0.70，0≤y<1.0，0≤z≤0.3，0≤β≤0.05。

2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，M选自+4价态或更高价态元素的至少一种，M元素主要在基体界面的0-5μm深度范围内富...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，为含锂复合氧化物，通式为liαnixcoymzo2-βnβ，由基体和包覆层组成，其中m选自co、al、mn、ti、zr、sr、w、b、mg、y、la、ta、nb中的至少一种元素，m元素的一部分作为基体的掺杂元素，另一部分作为包覆层的包覆元素且富集在基体界面的预设深度内；n选自p、f中的至少一种元素；0.95≤α≤1.05，0.0≤x≤0.70，0≤y<1.0，0≤z≤0.3，0≤β≤0.05。

2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，m选自+4价态或更高价态元素的至少一种，m元素主要在基体界面的0-5μm深度范围内富集；ni元素的掺杂量为0.05≤x≤0.25。

3.一种权利要求1或2所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中含有ni、co、m元素的化合物为含有ni、co、m元素的氢氧化物、氧化物、氟化物、碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐、醇盐中的一种，其中通过共沉淀方法制备含有ni、co、m元素的共沉淀物氢氧化物、氟化物、碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐或醇盐，通过在空气或氧气下烧结共沉淀物得到氧化物。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中化合物和锂源按照锂与全部金属元素的摩尔比0.95-1.05混合。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中阶段式升温烧结的...

【专利技术属性】
技术研发人员：申兰耀，张继泉，张骁，梁艳君，武斌，杨新河，周恒辉，
申请(专利权)人：青海泰丰先行锂能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：