[发明专利]改性高镍三元正极材料及其制备方法、锂离子电池在审
| 申请号： | 201611183467.X | 申请日： | 2016-12-20 |
| 公开（公告）号： | CN108206277A | 公开（公告）日： | 2018-06-26 |
| 发明（设计）人： | 孟焕平;柳娜;徐中领;杜锐;刘永;王嗣慧 | 申请（专利权）人： | 宁德时代新能源科技股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/505 | 分类号： | H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人： | 王基才 |
| 地址： | 352100 福建*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 三元正极材料 高镍 快离子导体 改性 锂离子电池 表面包覆 包覆层 制备 首次放电容量 首次库伦效率 化学通式 循环性能 电解液 副反应 锂离子 脱嵌 应用 | ||
1.一种改性高镍三元正极材料，其特征在于，改性高镍三元正极材料是高镍三元正极材料的表面包覆一层含有快离子导体的包覆层；快离子导体的化学通式为Li3x1La2/3-x1Ma1TiNz1O3、Li2+2x2Zn1-x2GeO4或LiM′2(PO4)3，其中，M为Ba2+和/或Sr2+，N为Al3+和/或Zr4+，0.04≤x1≤0.167，0≤a1≤1，0≤z1≤1，-0.3＜x2＜0.8，M′为Zr、Ti、Ge、Hf中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述快离子导体为Li3x′La2/3-x′TiO3或Li3x′La2/3-x′ZrO3，其中0.04≤x′≤0.115。
3.根据权利要求1所述的改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述高镍三元正极材料的化学通式为Lix3Ni1-y3-z3-a3Coy3Mnz3Aa3O2或Lix4Ni1-y4-z4-a4Coy4Alz4Ba4O2，其中，0.95≤x3≤1.05，0＜y3≤0.2，0＜z3≤0.2，0≤a3≤0.05，A为Ti、Al、Zr、Mg,Zn、Ba、Mo、B中的一种或几种；0.95≤x4≤1.05，0＜y4≤0.1，0＜z4≤0.1，0≤a4≤0.05，B为Ti、Mn、Zr、Mg、Zn、Ba、Mo、B中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述高镍三元正极材料的表面还包覆有氧化物，优选为氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化硅、氧化钛、氧化硼中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述氧化物占所述高镍三元正极材料质量的0.05～0.5％。
6.根据权利要求1所述的改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述含有快离子导体的包覆层中还含有氧化物，所述氧化物优选为氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧化硅、氧化钛、氧化硼中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述快离子导体与氧化物的质量比为0.2:1～5:1。
8.根据权利要求1所述的改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述含有快离子导体的包覆层占改性高镍三元正极材料总质量的0.1～0.5％。
9.根据权利要求1所述的改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述含有快离子导体的包覆层的厚度大于等于5nm，且小于等于50nm。
10.根据权利要求1所述的改性高镍三元正极材料，其特征在于，所述高镍三元正极材料的粒径D50为1～30μm。
11.权利要求1～10中任意一项所述的改性高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，采用溶胶-凝胶法、固相法、共沉淀法或高能球磨法进行制备。
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