[發明專利]改性高鎳三元正極材料及其制備方法、鋰離子電池

在審

• 申請號: 201611183467.X
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108206277A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 孟煥平;柳娜;徐中領;杜銳;劉永;王嗣慧
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

1.一種改性高鎳三元正極材料，其特征在于，改性高鎳三元正極材料是高鎳三元正極材料的表面包覆一層含有快離子導體的包覆層；快離子導體的化學通式為Li_3x1La_2/3-x1M_a1TiN_z1O₃、Li_2+2x2Zn_1-x2GeO₄或LiM′₂(PO₄)₃，其中，M為Ba²⁺和/或Sr²⁺，N為Al³⁺和/或Zr⁴⁺，0.04≤x1≤0.167，0≤a1≤1，0≤z1≤1，-0.3＜x2＜0.8，M′為Zr、Ti、Ge、Hf中的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的改性高鎳三元正極材料，其特征在于，所述快離子導體為Li_3x′La_2/3-x′TiO₃或Li_3x′La_2/3-x′ZrO₃，其中0.04≤x′≤0.115。

3.根據權利要求1所述的改性高鎳三元正極材料，其特征在于，所述高鎳三元正極材料的化學通式為Li_x3Ni_1-y3-z3-a3Co_y3Mn_z3A_a3O₂或Li_x4Ni_1-y4-z4-a4Co_y4Al_z4B_a4O₂，其中，0.95≤x3≤1.05，0＜y3≤0.2，0＜z3≤0.2，0≤a3≤0.05，A為Ti、Al、Zr、Mg,Zn、Ba、Mo、B中的一種或幾種；0.95≤x4≤1.05，0＜y4≤0.1，0＜z4≤0.1，0≤a4≤0.05，B為Ti、Mn、Zr、Mg、Zn、Ba、Mo、B中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的改性高鎳三元正極材料，其特征在于，所述高鎳三元正極材料的表面還包覆有氧化物，優選為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化硅、氧化鈦、氧化硼中的一種或幾種。

5.根據權利要求4所述的改性高鎳三元正極材料，其特征在于，所述氧化物占所述高鎳三元正極材料質量的0.05～0.5％。

6.根據權利要求1所述的改性高鎳三元正極材料，其特征在于，所述含有快離子導體的包覆層中還含有氧化物，所述氧化物優選為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化硅、氧化鈦、氧化硼中的一種或幾種。

7.根據權利要求6所述的改性高鎳三元正極材料，其特征在于，所述快離子導體與氧化物的質量比為0.2:1～5:1。

8.根據權利要求1所述的改性高鎳三元正極材料，其特征在于，所述含有快離子導體的包覆層占改性高鎳三元正極材料總質量的0.1～0.5％。

9.根據權利要求1所述的改性高鎳三元正極材料，其特征在于，所述含有快離子導體的包覆層的厚度大于等于5nm，且小于等于50nm。

10.根據權利要求1所述的改性高鎳三元正極材料，其特征在于，所述高鎳三元正極材料的粒徑D50為1～30μm。

11.權利要求1～10中任意一項所述的改性高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，采用溶膠-凝膠法、固相法、共沉淀法或高能球磨法進行制備。