[發明專利]一種包覆改性的鋰離子多元正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711468090.7
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108075133A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 趙云虎;張新龍;秦錦;閆治開;于禧;韓亮
• 申請（專利權）人: 南通瑞翔新材料有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

本發明公開了一種包覆改性的鋰離子多元正極材料及其制備方法，是以多元正極材料為基體，在基體的表面包覆硼酸鎂，包括以下步驟：先將多元正極材料與鎂的化合物或者氧化物與硼的氧化物或者化合物進行按照一定比例混合，經過固相包覆，煅燒，粉碎即得到硼酸鎂包覆的改性多元正極材料。本發明使用固態混合包覆的方式在基本表面形成硼酸鎂用于對鋰離子電池多元正極材料進行改性，且使得材料電化學性能明顯改善。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池正極材料制備技術領域，具體為一種包覆改性的鋰離子多元正極材料及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池具有重量輕、體積小、放電平臺高、容量大、循環壽命長、無記憶效應等優點，從而被廣泛應用到手機、筆記本電腦等移動電子設備，同時也被應用于人造衛星、電動汽車、航天航空等領域。

多元正極材料由于具備優越的容量性能和功率性能，因此其將成為未來鋰電發展的一個重要方向，可作為理想的動力電池材料。然而動力電池材料要求更高的容量 ，耐過充性能優、優良的倍率性能和長壽命循環等。

本發明通過對LipNixCoyMn1-x-yO2進行摻雜改性，并通過一系列的制備方法，不僅可以穩定其層狀結構，抑制充放電過程中的相變，而且可以提供其電化學性能和高溫性能。

本發明通過對LipNixCoyMn1-x-yO2進行摻雜包覆對其進行改性，并通過一系列的制備方法，不僅可以穩定其層狀結構，抑制充放電過程中的相變，而且可以提供其倍率性能和循環性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種包覆改性的鋰離子多元正極材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種包覆改性的鋰離子多元正極材料,正極材料的化學通式為：LipNixCoyMn1-x-yMmO2，其中0.95≤p≤1.15，0≤x≤1，0≤y＜1，x+y≤1，0.01≤m＜0.10，M為摻雜劑，包覆材料為N，N所占基材總質量的0.05～5wt%；所述的鋰離子二次電池的正極材料是為一次粒子聚集而成的二次粒子或一次粒子，或一次粒子與二次粒子的混合粒子構成。

優選的，制備方法包括以下步驟：

A、鋰離子二次電池正極材料前驅體的制備：

a、溶液的配制：按摩爾比Ni：Co ：Mn=x：y：1-x-y配制成混合鹽溶液L1，使該鹽溶液中金屬離子濃度為0.5～3mol/L；配制濃度為1.5～12mol/L的堿溶液，配制濃度為0.5～5mol/L的絡合劑溶液，其中0≤x≤1，0≤y≤1；

b、初液的配制：在反應容器中注入純水，并用堿溶液調節溶液的pH值，并保持反應容器內的溫度為40～80℃，同時通入惰性氣體，并貫穿整個反應過程；

c、前驅體的反應：向反應容器內加入L1溶液，控制流速為5～30L/min，同時緩慢加入適量絡合劑和堿溶液，保持反應容器內的溫度為40～80℃，調節攪拌速度為120～950r/min；