一种单晶锂离子正极材料的制备方法、正极材料和电池技术

本发明专利技术公开了一种单晶锂离子正极材料的制备方法、正极材料和电池，其中制备方法包括：将包括镍盐、钴盐、锰盐或/和铝盐及M盐溶解后混合得到金属液；将金属液进行喷雾热解得到金属氧化物；将金属氧化物破碎、浆化后加入锂盐进行研磨、喷雾热处理得到含锂前驱体；将含锂前驱体经高温烧结得到单晶锂离子电池正极材料。本发明专利技术实现了锂与金属元素在纳米级别的混合，缩短了烧结时锂的扩散路径，烧结后得到的单晶锂离子正极材料电性能优异，同时含锂前驱体振实密度高，煅烧装钵量大，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池，具体涉及一种单晶锂离子正极材料的制备方法、正极材料和电池。

技术介绍

1、三元正极材料(linixcoymn1-x-yo2)具有很高的比容量，是目前电动乘用车领域的主流正极材料，广泛应用于新能源汽车的动力电池中。现电池企业多使用多晶材料，但多晶材料在循环过程中存在二次颗粒破碎问题，造成电池容量衰减较快，影响电动汽车的续航里程和电池寿命。与多晶材料相比，单晶材料能有效解决颗粒破碎问题，在安全性能与循环性能方面表现更为优异，同时具有较高的压实密度，是未来三元材料的重要研发方向，尤其适合对能量密度和安全性要求更高的高端电动汽车。

2、单晶三元正极材料的制备通常通过将锂盐和前驱体粉体均匀混合后经高温固相煅烧实现，工艺较为简单。然而，工业化生产的前驱体多采用共沉淀法制备，粉体粒度一般大于3μm，且使用的锂盐颗粒一般在100~200μm，原料混合尺度局限在微米级别，需较高的烧结温度和较长的烧结时间，导致锂镍混排现象严重，正极材料的电化学性能较差。若减小前驱体粉体粒度，可提升烧结活性并改善电化学性能，但目前小颗粒前驱体的制备难度较大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：S1中，所述镍盐为硝酸镍、氯化镍、乙酸镍中的一种或多种的组合；

3.根据权利要求1所述的一种单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：S2中，所述金属氧化物为球形或类球形二次颗粒，化学式为(NixCoyMnzAlt)aMbOc，其中0＜x＜1，0＜y＜1，0≤z＜1，0≤t＜0.1，x+y+z+t=1，0.9＜a≤1，0≤b＜0.1，c满足化学电价平衡，粒径D50为5~50μm，一次颗粒尺寸小于500nm。

4.根...

【技术特征摘要】

1.一种单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：s1中，所述镍盐为硝酸镍、氯化镍、乙酸镍中的一种或多种的组合；

3.根据权利要求1所述的一种单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：s2中，所述金属氧化物为球形或类球形二次颗粒，化学式为(nixcoymnzalt)amboc，其中0＜x＜1，0＜y＜1，0≤z＜1，0≤t＜0.1，x+y+z+t=1，0.9＜a≤1，0≤b＜0.1，c满足化学电价平衡，粒径d50为5~50μm，一次颗粒尺寸小于500nm。

4.根据权利要求1所述的一种单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：s3中，金属氧化物破碎后粒径d50＜1.5μm，研磨后金属氧化物粒径d50＜1.0μm，锂盐粒径d50＜1.0μm，锂与金属的摩尔比为0.70~1.30；含锂前驱体为球形或类球形二次颗粒，粒径d50为5~50μm，锂与金属的摩尔比为0.70~1.30，振实密度＞1.2g/cm3。

5.根据权利要求1所述的一种单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：s1中，所述金属液的浓度为0.5~5.0mol/l。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王梁梁，朱用，王顺荣，张振兴，葛广凯，
申请(专利权)人：南通金通储能动力新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：