[發明專利]正極活性材料及其制備方法、正極片和鋰離子電池

有效

• 申請號: 201910153276.6
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN109888271B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 潘海龍;白艷;鄭鎮興;陳婷婷;崔軍燕;陳修好
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M4/58;H01M4/525;H01M4/46;H01M10/0525
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

1.一種用于鋰離子電池的正極活性材料，其特征在于，包括：

由Li_α[(Ni_xCo_y)_(1-β)A_β]O_z形成的晶體，

其中，所述A包括鋁、硼、鎂、鈦、鋯，0.95≤α≤1.1，0＜β≤0.2，0.75≤x≤0.95，0.03≤y≤0.25，1.9≤z≤2.1。

2.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，基于所述正極活性材料的總質量，所述A滿足以下條件的至少之一：

所述鋁的質量百分含量大于0且小于或等于1％；

所述硼的質量百分含量大于0且小于或等于0.35％；

所述鎂的質量百分含量大于0且小于或等于0.35％；

所述鈦的質量百分含量大于0且小于或等于0.5％；

所述鋯的質量百分含量大于0且小于或等于0.4％。

3.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，α＝1，β＝0.1，x＝0.9，y＝0.1，z＝2，且基于所述正極活性材料的總質量，所述鋁的質量百分含量為0.5％，所述硼的質量百分含量為0.02％，所述鎂的質量百分含量為0.05％，所述鈦的質量百分含量為0.25％，所述鋯的質量百分含量為0.25％。

4.一種制備權利要求1～3中任一項所述的正極活性材料的方法，其特征在于，包括：

將Ni_aCo_b(OH)₂和鋰源進行混合，得到第一預混物，其中，a+b＝1，且a＞0，b＞0；

將所述第一預混物和摻雜劑進行混合，得到第二預混物，其中，所述摻雜劑中含有權利要求1～3中任一項所述A，并使所述第二預混物于氧氣氣氛中進行煅燒處理后自然降溫，以便得到所述正極活性材料。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，滿足以下條件的至少之一：

所述摻雜劑包括Al(OH)₃、B₂O₃、Mg(OH)₂、TiO₂以及Zr(OH)₄中的至少一種；

所述鋰源包括LiOH、LiNO₃、Li₂CO₃、Li₃PO₄、Li₂C₂O₄以及CH₃COOLi中的至少一種；

所述Ni_aCo_b(OH)₂和所述鋰源是按照1：(1.005～1.05)的摩爾比進行混合的；

所述第一預混物和所述摻雜劑是按照100：(1.1379～1.7747)的重量份數之比進行混合的；

所述第一預混物和所述第二預混物的至少之一為固體預混物；

所述煅燒處理的溫度為500℃～1000℃；

所述煅燒處理的時間為5h～30h。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述鋰源為LiOH。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述煅燒處理的溫度為500℃～850℃。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述煅燒處理的時間為4h～20h。

9.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在得到所述正極活性材料以后，還包括：

將所述正極活性材料進行粉碎處理和篩分處理，并使經過所述粉碎處理和所述篩分處理后的所述正極活性材料的粒度不大于38μm。

10.一種用于鋰離子電池的正極片，其特征在于，包括權利要求1～3中任一項所述的正極活性材料。

11.一種鋰離子電池，其特征在于，包括：

負極；

正極，所述正極包括權利要求1～3中任一項所述的正極活性材料或權利要求10所述的正極片；

電池隔膜；以及

電解液。