[發明專利]改性鋰離子電池正極材料及其制備方法、鋰離子電池

在審

• 申請號: 201611183486.2
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108206278A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 杜銳;柳娜;劉勇超;王嗣慧;孟煥平;劉永
• 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;H01M4/36;H01M4/48;H01M4/1391;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

1.一種改性鋰離子電池正極材料，其特征在于，改性鋰離子電池正極材料是在鋰離子電池正極材料表面包覆有鋰硼氧化物包覆層，鋰離子電池正極材料的化學式為Li_aNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中，0.95≤a≤1.05，0.6≤x＜1，0.01≤y＜0.4。

2.根據權利要求1所述的改性鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述改性鋰離子電池正極材料的比表面積為0.2～0.8m²/g。

3.根據權利要求1所述的改性鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述改性鋰離子電池正極材料的表面殘鋰量小于等于3000ppm。

4.根據權利要求1所述的改性鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述鋰硼氧化物包覆層的厚度為1～10nm，優選為2～5nm。

5.根據權利要求1所述的改性鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述鋰硼氧化物為mLi₂O·nB₂O₃，其中，m:n為1:4、1:3、3:7、1:2、1:1、3:2、2:1、3:1、1:5、1:7、3:5或2:3。

6.根據權利要求5所述的改性鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述鋰硼氧化物為Li₂B₈O₁₃、LiB₃O₅、Li₃B₇O₁₂、Li₂B₄O₇、LiBO₂、Li₆B₄O₉、Li₄B₂O₅、Li₃BO₃、LiB₅O₈、LiB₇O₁₁、Li₃B₅O₉、Li₄B₆O₁₁中的一種或多種。

7.權利要求1～6中任意一項所述改性鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在醇溶液中加入硼酸和鋰離子電池正極材料進行反應，生成鋰硼氧化物包覆層；

(2)將步驟(1)所得中間產物進行燒結，得到改性鋰離子電池正極材料；

其中，鋰離子電池正極材料的化學式為Li_aNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，0.95≤a≤1.05，0.6≤x＜1，0.01≤y＜0.4。

8.根據權利要求7所述改性鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述硼酸的添加量占鋰離子電池正極材料的比例為0.1～5wt％，優選為0.5～2wt％。

9.根據權利要求7所述改性鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述燒結的溫度為200～700℃，優選300～500℃，升溫速率為0.1～5℃/min，燒結的保溫時間為1～10h，優選2～5h。

10.根據權利要求7所述改性鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述燒結是在氧氣氣氛下進行。

11.一種鋰離子電池，包括正極、負極、隔離膜和電解液，其特征在于，所述正極中的活性物質包括權利要求1～6中任意一項所述的改性鋰離子電池正極材料。