正极材料前驱体及其制备方法和正极材料、二次电池技术

本发明专利技术公开了一种正极材料前驱体及其制备方法和正极材料、二次电池。本发明专利技术提供的正极材料前驱体包括内部的环形掺杂层，环形掺杂层内掺杂有一种或多种金属离子。以上提供的正极材料前驱体，通过在适当位置进行掺杂，在正极材料前驱体中形成了一个类似于环状的“过渡带”，疏通锂离子传输过程中的阻塞情况，增加扩散系数，从而提高材料端的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池材料，具体而言，涉及具有正极材料前驱体及其制备方法和正极材料、二次电池。

技术介绍

1、随着新能源领域的快速发展，锂离子电池由于其具有高能量密度、无记忆效应、低自放电率、安全环保性好等优点有着广泛的应用前景。层状锂镍钴锰氧正极材料，又称三元材料或ncm，是锂离子电池中常用的正极材料之一，与传统正极材料相比，较好的兼容了镍酸锂(lno)、钴酸锂(lco)和锰酸锂(lmo)的优点，三元协同效应使其具有高容量、循环性能稳定、成本相对较低、寿命长等优点，已成为锂电池市场主流应用材料之一。为了满足市场快速发展的需求，需要进一步提升三元正极材料的电化学性能，其中元素掺杂是最常用的改性策略之一。

2、三元材料电池的电化学性能主要由三元前驱体决定，因此在共沉淀过程中进行掺杂制备三元前驱体，不仅能提高三元材料的电化学性能，而且相较于在三元材料制备工段中掺杂，具有掺杂成本更低和操作难度更易的优点，适用于大规模生产。研究发现，对三元材料及其前驱体进行适当的掺杂才能提高其电化学性能，而过量或不当的掺杂容易使得材料的晶体结构发生变化，从而降低电化学性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料前驱体，其特征在于，所述正极材料前驱体包括沿周向排布的环形掺杂层，所述环形掺杂层内掺杂有一种或多种金属离子。

2.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述正极材料前驱体由内到外依次包括内核、环形掺杂层和外壳层；

3.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述正极材料前驱体由内到外依次包括疏松内核、环形掺杂层以及致密外壳层。

4.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述正极材料前驱体的化学式为NixCoyMnzMa(OH)2，其中：0.33≤x≤0.9，0<y≤0.4，0<z≤0.4，x+y+...

【技术特征摘要】

1.一种正极材料前驱体，其特征在于，所述正极材料前驱体包括沿周向排布的环形掺杂层，所述环形掺杂层内掺杂有一种或多种金属离子。

2.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述正极材料前驱体由内到外依次包括内核、环形掺杂层和外壳层；

3.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述正极材料前驱体由内到外依次包括疏松内核、环形掺杂层以及致密外壳层。

4.根据权利要求1所述的正极材料前驱体，其特征在于，所述正极材料前驱体的化学式为nixcoymnzma(oh)2，其中：0.33≤x≤0.9，0<y≤0.4，0<z≤0.4，x+y+z＝1，掺杂元素m的半径与镍元素、钴元素、锰元素之一的半径接近，a的值主要由前驱体形貌结构和粒度决定。

5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，其包括：采用共沉淀法制备正极材料前驱体过程中，在共沉淀反应前期持续通入氧化剂制得内核，成核结束后降低反应釜内ph使得颗粒继续生长，当粒度生长到目...

【专利技术属性】
技术研发人员：王政强，缑可贞，闵佳玉，邢王燕，宋方亨，张彬，
申请(专利权)人：宜宾光原锂电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：