一种包覆改性高镍三元正极材料、制备方法及锂离子电池技术

本发明专利技术提供一种包覆改性高镍三元正极材料、制备方法及锂离子电池，所述包覆改性高镍三元正极材料包括高镍三元基体及含有氧化物固态电解质的包覆层，所述包覆层包覆于所述高镍三元基体的外部，占所述高镍三元基体质量的1％～3％；所述氧化物固态电解质包括Li3xLa2/3‑xTiO3(0<x≤0.16)、Li7La3Zr2O12、Li1+yAlyTi2‑y(PO4)3(0<y≤0.5)中的至少一种；所述氧化物固态电解质的离子电导率≥1×10‑4S/cm。本发明专利技术选用的氧化物固态电解质兼具高离子电导率和电子绝缘性，既能提供快速锂离子传输通道，又能抑制界面副反应，能够显著提升材料的倍率性能和循环稳定性，并且该氧化物固态电解质在形成包覆层的时候，可通过化学键合提高与高镍三元基体的界面结合强度，可显著降低界面阻抗，提升材料的动力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，尤其是涉及一种包覆改性高镍三元正极材料、制备方法及锂离子电池。

技术介绍

1、锂离子电池作为核心能量存储装置，新能源汽车、便携式电子设备及大规模储能系统的快速发展对其能量密度、循环寿命及安全性能提出了更高的要求。高镍三元正极材料(linixcoymzo2，x>0.8，x+y+z＝1，m为mn、al中的至少一种)因具有高比容量(≥200mah/g)和较高工作电压(3.6～4.3v)，成为提升电池能量密度的关键材料之一。然而，高镍三元正极材料在循环过程中易破裂，与电解质之间存在持续的副反应，严重损害了电池的循环寿命和倍率性能。

2、为了解决上述问题，诸多从业者和研究人员对高镍三元正极材料进行了许多研究。公开号为cn114824214a的中国专利报道了一种多层包覆高镍三元材料，虽然能大幅提升循环性能，但多层包覆制备工艺复杂，且对动力学性能的改善并不明显。公开号为cn108365183a的中国专利报道了一种通过氧化铝包覆改善三元材料结构稳定性的方法，但倍率性能较差，在1c放电倍率下的比容量仅为165mah/g。公开号为cn11本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种包覆改性高镍三元正极材料，其特征在于，包括高镍三元基体及含有氧化物固态电解质的包覆层，所述包覆层包覆于所述高镍三元基体的外部，占所述高镍三元基体质量的1％～3％。

2.根据权利要求1所述的包覆改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述氧化物固态电解质包括Li3xLa2/3-xTiO3(0<x≤0.16)、Li7La3Zr2O12、Li1+yAlyTi2-y(PO4)3(0<y≤0.5)中的至少一种；所述氧化物固态电解质的离子电导率≥1×10-4S/cm。

3.根据权利要求1或2所述的包覆改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述高镍三元基体的化学式为L...

【技术特征摘要】

1.一种包覆改性高镍三元正极材料，其特征在于，包括高镍三元基体及含有氧化物固态电解质的包覆层，所述包覆层包覆于所述高镍三元基体的外部，占所述高镍三元基体质量的1％～3％。

2.根据权利要求1所述的包覆改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述氧化物固态电解质包括li3xla2/3-xtio3(0<x≤0.16)、li7la3zr2o12、li1+yalyti2-y(po4)3(0<y≤0.5)中的至少一种；所述氧化物固态电解质的离子电导率≥1×10-4s/cm。

3.根据权利要求1或2所述的包覆改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述高镍三元基体的化学式为liniacobmco2，其中：m包括mn、al中的至少一种，a>0.8，a+b+c＝1，a:b:c＝(0.8～0.95):(0.01～0.2):(0.01～0.2)。

4.制备权利要求1-3任一所述的包覆改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于，包括步骤：

5.根据权利要求4所述的制备包覆改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于，所述ph调节剂包括氨水；加入ph调节剂后，体系ph为8～9。

6.根据权利要求4所述的制备包覆改性高镍三元正极材料的方法，其特征在于，所述络合剂占所述溶剂体积的20％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺心一，宁凡雨，于智航，刘兴江，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：