一种包覆有LLZO及玻璃相的NCM正极颗粒制造技术

技术编号:43932209 阅读:27 留言:0更新日期:2025-01-07 21:26
本发明专利技术公开包覆有LLZO及玻璃相的NCM正极颗粒,包括:一个NCM(镍钴锰酸锂)大颗粒;该NCM大颗粒的外部有部分或全部包覆该NCM大颗粒的表面的一玻璃相层;其中该玻璃相层用于阻止电解液与正极材料的直接接触;且降低锂离子进出的界面阻抗;为数众多的LLZO(锂镧锆氧化合物)细颗粒分布在该玻璃相层内或该玻璃相层表面,整体形成复合NCM大颗粒。该NCM正极颗粒还包括:多个CNT(纳米碳管)包覆在该复合NCM大颗粒的外围;其中该CNT为短链CNT及长链CNT。该NCM正极颗粒还包括:多个纳米等级的非晶质碳(amorphous carbon)覆盖在该包裹CNT的正极颗粒的外部,各该纳米等级的非晶质碳主要是位于多个CNT交错所形成的空隙之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及正极材料,尤其涉及一种包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒。


技术介绍

1、电池主要是由正极及负极置于电解液中所形成。其中正极是将为数众多的正极导电单元(正极材,如钴酸锂)混拌分散于浆料中。一般而言正极导电单元必须先与导电浆料混拌后方能应用在电极片上,并组装成电池。因此众多的正极导电单元(正极材)其彼此间是通过导电浆料所连接,因此导电浆料必须具有助导性或导电性,方能使自由电子能在不同的正极导电单元中迁移且不必因内电阻而消耗过多能量,而达到有效的导电目的。因此制造浆料时必须考虑到使用特定导电材调节浆料的导电性。

2、一般为了增加导电性,在正极浆料内会填充多个正极颗粒,其中该正极颗粒的材料可以选自ncm(镍钴锰酸锂)、lmfp(磷酸锰铁锂)等或其混合物,该正极颗粒分布在该正极浆料内。惟习之技术中的正极颗粒其界面容易产生副反应使得正极的使用寿命下降,且电子传导率低因此整体电池效能较差。

3、申请人基于对于电池材料长久的经验,希望提出一种全新的设计,为了进一步增加整个浆料的导电性,添加纳米碳管及纳米级的非晶质碳以包覆电池的正本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种包覆有LLZO及玻璃相的NCM正极颗粒,其中该正极颗粒存在于固态或类固态电池的正极的正极浆料层中,各该包覆有LLZO及玻璃相的NCM正极颗粒包含:

2.如权利要求1所述的包覆有LLZO及玻璃相的NCM正极颗粒,其特征在于,其中该NCM大颗粒尺寸大小为3微米至5微米;其为单晶结构;该玻璃相层厚度介于5纳米至100纳米之间。

3.如权利要求1所述的包覆有LLZO及玻璃相的NCM正极颗粒,其特征在于,其中该玻璃相层的材料为锂离子的传导速率高于10-5S/cm的非结晶的氧化物或非氧化物固态电解质;其系选自锂的卤化物/卤-氧化物、锂与IIIA、IVA、VA族的氧化物...

【技术特征摘要】

1.一种包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒,其中该正极颗粒存在于固态或类固态电池的正极的正极浆料层中,各该包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒包含:

2.如权利要求1所述的包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒,其特征在于,其中该ncm大颗粒尺寸大小为3微米至5微米;其为单晶结构;该玻璃相层厚度介于5纳米至100纳米之间。

3.如权利要求1所述的包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒,其特征在于,其中该玻璃相层的材料为锂离子的传导速率高于10-5s/cm的非结晶的氧化物或非氧化物固态电解质;其系选自锂的卤化物/卤-氧化物、锂与iiia、iva、va族的氧化物、非晶态的氧化物系固态电解质、非晶的钙钛矿系固态电解质、石榴石系固态电解质、锂-磷-氧-氮化物、锂-硫化物中至少一项。

4.如权利要求1所述的包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒,其特征在于,其中该玻璃相层的材料为锂离子的传导速率高于10-5s/cm的非结晶的氧化物或非氧化物固态电解质;其系选自

5.如权利要求1所述的包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒,其特征在于,其中该llzo细颗粒中的llzo系选自镓掺杂的锂镧锆氧化合物、铜掺杂的锂镧锆氧化合物、钽掺杂的锂镧锆氧化合物、锶掺杂的锂镧锆氧化合物、钡掺杂的锂镧锆氧化合物以及铝掺杂的锂镧锆氧化合物中至少一项。

6.如权利要求1所述的包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒,其特征在于,其中该llzo细颗粒中的llzo系选自cuaxb-llzo,即铜掺杂的锂镧锆氧化合物,x系选自镓、钽、锶、钡、铝中的至少一种,其中a+b=0.25-0.8,a>0.1;在llzo中掺杂铜可使得整体结构更稳定,锂离子的通道可以更顺畅,而且提升烧结的速度且制造成本相对便宜;且使得材料暴露在空气时,减少碳酸锂的形成;也就是增加烧结时整个材料的表面稳定性。

7.如权利要求1所述的包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒,其特征在于,其中该llzo细颗粒的横向尺寸,即沿着该llzo细颗粒球面的尺寸介于50纳米至300纳米。

8.如权利要求1所述的包覆有llzo及玻璃相的ncm正极颗粒,其特征在于,其中在单...

【专利技术属性】
技术研发人员:骆志锋
申请(专利权)人:深圳同兴达科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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