[發(fā)明專利]一種Al2O3包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料、制備方法及用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810249188.1
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108428873A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 沈赟;方艷;于英超;任東
• 申請（專利權）人: 蘇州林奈新能源有限公司;浙江林奈新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料，包括鎳鈷鋁酸鋰材料以及包覆在所述鎳鈷鋁酸鋰材料表面的Al₂O₃，所述Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的化學式為(Li_aNi_1?x?yCo_xAl_y)_1?bAl_bO₂，x>0，y>0，1?x?y>0，1≤a≤1.1，0＜b≤0.02。該材料的制備方法是先將三元正極材料前驅體Ni_1?x?yCo_xAl_y(OH)_2+y燒結；然后將燒結所得物加入鋰源進行燒結；最后添加包覆材料Al₂O₃進行燒結，得到目標產(chǎn)物。本發(fā)明制備方法合成的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料具有優(yōu)良的循環(huán)性能。

技術領域

本發(fā)明涉及電極材料領域，具體涉及一種Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料、制備方法及用途。

背景技術

鎳鈷鋁三元正極材料具有高能量密度、低溫性能好、熱穩(wěn)定性好、成本低以及對環(huán)境毒性小等特點，是動力鋰離子電池領域最具市場發(fā)展前景的正極材料之一。但是由于鎳鈷鋁三元材料在寬的電壓范圍內會與有機電解質發(fā)生強烈的副反應，增加電池在充放電過程中的阻抗，降低材料的循環(huán)穩(wěn)定性。因此，如何得提高鎳鈷鋁三元材料循環(huán)穩(wěn)定性，成為業(yè)內亟待解決的問題之一。

發(fā)明內容

本方明的目的在于提供一種循環(huán)性能優(yōu)良的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料及其制備方法，并提供使用該正極材料的鋰離子電池及該正極材料的用途。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料，包括鎳鈷鋁酸鋰材料以及包覆在所述鎳鈷鋁酸鋰材料表面的Al₂O₃，所述Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的化學式如式(I)所示：

(Li_aNi_1-x-yCo_xAl_y)_1-bAl_bO₂(I)

a、b、x、y為摩爾分數(shù)，x>0，y>0，1-x-y>0，1≤a≤1.1，0＜b≤0.02。

作為優(yōu)選，0.03≤x≤0.15，0.01≤y≤0.05，1≤a≤1.05，0＜b≤0.01。

作為優(yōu)選，x＝0.15，y＝0.035，a＝1.035，b＝0.002。

作為優(yōu)選，x＝0.15，y＝0.035，a＝1.035，b＝0.0055。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料，包覆層不參與電化學反應，有效的提高了鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的結構穩(wěn)定性，改進了鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的電化學性能，經(jīng)過Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料具有更高的容量保持率和更穩(wěn)定的循環(huán)性能。

為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供了上述Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的制備方法，包括以下步驟：