[發明專利]一種Y/La摻雜Co/B共包覆的鎳鈷錳三元正極材料及制備方法有效

申請號：	201810178272.9	申請日：	2018-03-05
公開（公告）號：	CN108550802B	公開（公告）日：	2020-09-08
發明（設計）人：	許開華;張玉軍;徐世國;徐中領;許國干;李偉;王星寧;劉鈺	申請（專利權）人：	格林美（無錫）能源材料有限公司;格林美股份有限公司
主分類號：	H01M4/36	分類號：	H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
代理公司：	北京雙收知識產權代理有限公司 11241	代理人：	曾曉芒
地址：	214142 江蘇省***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 la 摻雜 co 共包覆鎳鈷錳三元正極材料制備方法
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【說明書】：

本發明適用于鋰電池技術領域，提供一種Y/La摻雜Co/B共包覆的鎳鈷錳三元正極材料及制備方法，本發明采用摻入少量的Y3+離子、La3+離子來改善循環性能和安全性能，由于Y3+/La3+與Ni3+的價態相同，摻入的Y3+/La3+可以進入到金屬Ni3+位,而且而Y3+/La3+在充放電過程中不變價，是電化學惰性的，在充放電時不發生價態的變化，因而也不發生體積的變化，可以起到骨架的作用，穩定晶體結構，提高材料的循環壽命及安全性能；另外，在高電壓下Co/B包覆正極材料也能有效提高電池的循環性能和電子導電率,降低殘堿，減少脹氣，因此本發明提供的共包覆鎳鈷錳三元正極材料可以非常有效的方式阻止副反應的發生，以提高鋰電池的循環性能和電化學性能。

技術領域

本發明屬于鋰電池技術領域，尤其涉及一種Y/La摻雜Co/B共包覆的鎳鈷錳三元正極材料及制備方法。

背景技術

高鎳的鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料由于具有低的成本，毒性低，較高的能量密度被廣泛應用于HEV和PHEV新能源汽車領域。但單純的鎳鈷錳酸鋰在充放電過程中Ni²⁺很容易進入Li層，混排嚴重，Li離子的不容易脫嵌，對材料的循環壽命及安全性造成極大的危害。另外，正極材料在與電解液接觸時發生副反應，熱穩定變差，在脫Li的過程中Ni⁴⁺也變得不穩定。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種Y/La摻雜Co/B共包覆的鎳鈷錳三元正極材料及制備方法，旨在解決現有鎳猛錳三元正極材料的循環性能和倍率性能較差的技術問題。

一方面，所述Y/La摻雜Co/B共包覆的鎳鈷錳三元正極材料制備方法包括下述步驟：

步驟S1、稱取鎳鈷錳前驅體；

步驟S2、根據鎳鈷錳前驅體中鎳、鈷、錳的金屬含量按照預期比例稱取一定量的含Y和La的化合物以及一定量的鋰源化合物；

步驟S3、將所述含Y和La的化合物與鎳鈷錳前驅體以及鋰源化合物一同加入到高速混料器中充分混合，然后進行煅燒，得到摻雜基體材料；

步驟S4、將所述摻雜基體材料加入到去離子水中攪拌均勻，然后滴加鈷鹽繼續攪拌，得到氫氧化鈷包覆的正極材料漿液；

步驟S5、將所述正極材料漿液過濾、洗滌、烘干得到氫氧化鈷包覆的正極材料粉末；

步驟S6、將所述氫氧化鈷包覆的正極材料粉末與鋰鹽混合并進行二次燒結，得到鈷酸鋰包覆的正極材料；

步驟S7、將含B源化合物與所述鈷酸鋰包覆的正極材料加入到高速混料器中充分混合，然后進行煅燒，得到Y/La摻雜Co/B共包覆的鎳鈷錳三元正極材料。

進一步的，步驟S2中，Y、La的摻入摩爾量為鎳鈷錳前驅體中鎳、鈷、錳金屬摩爾總量的0.001-0.1％，所述含Y和La的化合物為Y、La的氧化物、碳酸鹽和硝酸鹽中的一種或幾種，所述鋰源化合物的量按摩爾比Li：Me＝0.9-1.1:1計算，其中Me為鎳鈷錳前驅體中鎳、鈷、錳金屬摩爾總量。

進一步的，步驟S3的煅燒過程中，煅燒溫度為700℃-900℃，煅燒時間為10-25h。