[发明专利]一种高循环性能的锂离子电池复合正极材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池，特别是涉及一种高循环性能的锂离子电池复合正极材料及其制备方法。

技术背景

作为一种新型绿色二次电池，锂电池具有体积小、质量轻、比容量大、循环寿命长、自放电小和无记忆效应等优点，目前已经广泛应用于便携式移动电子产品和电动交通工具等领域。随着科技的进步，锂离子电池的应用领域将越来越广，对其尺寸、重量、使用寿命等的要求也越来越高，目前市场上应用的钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂等正极材料已经难以满足市场对锂离子电池高能量密度的需求。

用于锂离子电池正极材料的镍钴铝酸锂材料具有电压平台高、比容量大、能量密度高等优点而备受关注，但由于含镍量高，材料稳定性差，安全性能差。与镍钴锰酸锂三元材料相比，镍钴铝酸锂最大缺点是热稳定性差，同时镍钴铝酸锂对环境水分比较敏感，制浆过程中容易出现“果冻”现象。将两种材料混合后进行表面处理以及煅烧处理，使得整体材料的比容量得到改善，同时对混合材料进行表面处理，减少表面杂质，降低材料pH值，使材料的电化学性能、循环性能及材料加工性能均得到改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高循环性能的低成本的锂离子电池复合正极材料，克服现有正极材料的不足，同时对混合后的材料进行表面处理，提高材料的循环性能。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

第一个方面，一种高循环性能的锂离子电池复合正极材料，所述的复合正极材料由LiNi_1-m-nCo_mAl_nO₂和LiNi_aCo_1-a-bMn_bO₂两种活性物质组成，其中0.1<m<0.3，0.01<n<0.2，0<1-m-n<1，0<a<1，0<b<1，0<1-a-b<1。

作为优选，所述的镍钴铝酸锂占镍钴铝酸锂和镍钴锰酸锂质量总和的10%～90%。

第二个方面，一种如第一个方面所述的高循环性能的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

⑴ 将一定量的LiNi_1-m-nCo_mAl_nO₂和LiNi_aCo_1-a-bMn_bO₂两种活性物质按一定的比例混合均匀；

⑵ 将混合材料在一定温度下煅烧一段时间后，冷却、粉碎、过筛得到复合正极材料；或者，将混合后的材料进行表面处理，然后将处理后的混合材料在一定温度下煅烧一段时间后，冷却、粉碎、过筛得到复合正极材料。

作为优选，所述的LiNi_1-m-nCo_mAl_nO₂的D50为5～20μm，LiNi_aCo_1-a-bMn_bO₂的D50为5～20μm。

作为进一步优化，所述的LiNi_1-m-nCo_mAl_nO₂为一次颗粒团聚而成的二次颗粒，D50为10～16μm，D10≥5μm，D90≤30μm，所述的LiNi_aCo_1-a-bMn_bO₂的D50为10～16μm，D10≥5μm，D90≤30μm。