[发明专利]一种锂离子电池改性正极材料的制备、制得材料的应用

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体来说是一种锂离子电池改性正极材料的制备、制得材料的应用，包括LNCM811(LiNisubgt;0.8/subgt;Cosubgt;0.1/subgt;Mnsubgt;0.1/subgt;Osubgt;2/subgt;)三元正极材料，以及在所述LNCM811正极材料的表面具有复合包覆层，所述复合包覆层为LaCo/NFCo‑CDs。采用LaCo/NFCo‑CDs包覆层对LNCM811正极材料进行改性，LaCo/NFCo‑CDs包覆层增强了材料的结构稳定性，优化了LNCM811正极材料的颗粒形貌，制得的颗粒粒径分布窄、圆润且无棱角，有效的改善层状结构在充放电过程中C轴方向的应力集中，提高了材料中H2‑H3相变的可逆性，解决了材料在低温、低SOC、长循环下的高DCR增长问题。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体来说是一种锂离子电池改性正极材料的制备、制得材料的应用。

背景技术

现阶段，新能源汽车是应对当前能源危机、环境污染和汽车产业转型升级的有效途径，而新能源汽车动力电池的关键性能取决于锂离子电池正极材料。

2001年，Ohzuku等首次合成了具有Ni-Co-Mn三元素协同效应的LiNi_0.3Co_0.3Mn_0.3O₂材料后，引起了研究者的广泛关注和重视。如程迪等(类单晶长寿命高电压LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料的合成和电化学性能研究[J].第31届全国化学与物理电源学术年会.2015))采用高温固相燃烧法，通过包覆Al₂O₃，合成了具有单晶或类单晶形貌的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料，Al₂O₃的加入有效的改善了高电压条件下材料表面与电解液的副反应，在较高的电压下0.1C放电比容量达到185.6mAh/g。Fu等(Synthesis of singlecrystalline hexagonal nanobricks of LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂ with high percentage ofexposed{010}active facets as high rate performance cathode materials forlithium-ion battery[J].Journal of Materials Chemistry A.2013.1:3860-3864.)通过前驱体-模板法合成六角纳米块形貌的单晶LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂，该纳米块的{010}面暴露高达58.6％，循环稳定性得到了极大的提升，表现出优异的倍率性能，大倍率下循环100次后，容量保持率达到91.92％。中国专利CN106960950A公布了一种三元正极材料改性方法，通过将锂盐、镍盐、钴盐及锰盐按照一定的比例分散于去离子水中，搅拌均匀后加入一定量的草酸形成混合溶液，同时通过氨水调节pH，再加入碳纳米管进行水热反应，干燥处理得到产物。

然而，基于现有的对锂离子三元正极材料的改性技术手段与工艺，难以解决高镍三元正极材料本身存在的一些问题，尤其以LNCM811为例：镍含量提升，材料在低温、低SOC、长循环条件下界面阻抗急剧增加，电学性能差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种锂离子电池改性正极材料的制备方法，以解决LNCM811材料在低温、低SOC、长循环下的高DCR增长问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本发明一方面提供一种锂离子电池改性正极材料的制备方法，包括以下步骤：