[发明专利]一种高压实密度三元正极材料

说明书

本发明公开了一种高压实密度三元正极材料，所述正极材料包括下述重量配比的原料：二次球：单晶＝(2～7)：1，所述三元正极材料的3.5T压力下的压实密度范围为3.55g/cmsupgt;3/supgt;～3.86g/cmsupgt;3/supgt;，真实密度范围为4.70g/cmsupgt;3/supgt;～5.10g/cmsupgt;3/supgt;，3.5T压力下的压实密度与其真密度的比值在0.72～0.81之间。本发明的有益效果为：本发明采用二次球单晶掺混的工艺，用适当配比的二次球和单晶进行混合，利用单晶的尺寸远小于二次球的特性，使单晶去有效填充二次球之间的间隙，采用这种方法制备的三元正极材料其压实密度会明显提升，这样能够有效提升电池的体积能量密度，同时该方法获得的正极材料在制备极片时，可以有效减少二次球的裂球情况。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种高压实密度三元正极材料。

背景技术

新能源汽车作为汽车产业发展的重要方向，目前遇到的主要阻力是新能源汽车的售价过高和续航里程不足，而锂离子电池具有能量密度较高、循环性能好、自放电率小、无污染、使用寿命长等优点，从而被广泛应用于新能源汽车，但是目前的锂离子电池仍然无法满足人们对于续航里程的需求，提升锂离子电池的体积能量密度可以有效的提升新能源汽车的续航里程，三元正极材料作为锂离子电池关键核心材料，提升高镍三元正极材料的压实密度，能有效的提升锂离子电池的体积能量密度，从而满足消费者对于续航里程的需求。

目前锂离子电池的体积能量密度偏低，提升压实密度可以有效提升电池的体积能量密度，从而提升电动车的续航里程，满足消费者的需求。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种高压实密度的三元正极材料。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高压实密度三元正极材料，所述正极材料包括下述重量配比的原料：二次球：单晶＝(2～7)：1；

二次球的通式为Li_nNi_aCo_bM_1-a-bO₂，0.95≤n≤1.10，0.75≤a≤1，0≤b≤0.2，M为Mn、Al中的一种，二次球的平均粒径(二次球在SEM(1k)下测量的平均粒径)范围为5.5μm～14μm；

单晶的通式为Li_mNi_cCo_dN_1-c-dO₂，0.95≤m≤1.15，0.80≤c≤1，0≤d≤0.2，N为Mn、Al中的一种，单晶的平均粒径(所述单晶在SEM(5k)下测量的平均粒径)范围为为1.5μm～3μm；

所述三元正极材料体积分布的D50满足：D50＝X*二次球平均粒径+(1-X)*单晶平均粒径，0.72≤X≤1.15；

所述三元正极材料3.5T压力下的压实密度范围为3.55g/cm³～3.86g/cm³，真实密度范围为4.70g/cm³～5.10g/cm³，3.5T压力下的压实密度与其真密度的比值在0.72～0.81之间。

单独的二次球制备电极极片，因二次球的颗粒较单晶大，球与球之间有较大的间隙，此间隙的存在会使材料的压实密度偏低，同时在制作电池极片过程中，二次球容易裂球；单独的单晶在制备电极极片时，因单晶的颗粒较小，单晶颗粒之间存在的空隙就会相对较多，较多的间隙存在会使材料的压实密度偏低；本发明采用二次球单晶掺混的工艺，用适当配比的多晶和单晶进行混合，利用单晶的尺寸远小于二次球的特性，使单晶有效填充二次球留下的间隙，采用这种方法制备的三元正极材料其压实密度会明显提升，同时该方法获得的正极材料在制备极片时，可以有效减少二次球的裂球情况。