[發(fā)明專利]一種鋰離子電池三元正極材料及其制備方法、鋰離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910872886.1
• 申請(qǐng)日: 2019-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN112510194B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范宇琦;付強(qiáng);陳靖華;曹文玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州比亞迪實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/505
• 分類號(hào): H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京英創(chuàng)嘉友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11447
• 代理人: 鄒宇寧

1.一種鋰離子電池三元正極材料，其特征在于，該三元正極材料的顆粒表面為片層結(jié)構(gòu)，所述片層結(jié)構(gòu)具有堆積的多個(gè)片層單元；所述片層單元的片層厚度為100-200nm，長(zhǎng)度為300-600nm；所述三元正極材料的D₁₀為1400-1800nm，所述三元正極材料的D₉₀為2900-3300nm，所述三元正極材料的D₅₀為2000-2500nm，所述三元正極材料的比表面積為18000-35000cm²/g；

所述三元正極材料含有三元活性組分，所述三元活性組分含有化學(xué)式為L(zhǎng)iNi_xCo_yMn_1-x-yO₂的物質(zhì)，其中，0.6≤x≤0.9，0.05≤y≤0.2；以所述三元正極材料的總重量為基準(zhǔn)，所述三元活性組分的含量為98.5-99.9重量％；

所述三元正極材料還含有Bi元素和V元素；所述Bi元素與所述V元素的摩爾比為(0.5-0.8)：(0.2-0.5)。

2.一種制備權(quán)利要求1所述的鋰離子電池三元正極材料的方法，其特征在于，該方法包括：將三元正極材料前驅(qū)體、鋰源與添加劑混合并進(jìn)行煅燒處理；所述添加劑含有V₂O₅和Bi₂O₃。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述鋰離子電池三元正極材料的鋰化比值為1.005-1.1；以所述鋰離子電池三元正極材料的總重量為基準(zhǔn)，所述添加劑的用量為0.1-1.5重量％。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述添加劑中Bi元素與V元素的摩爾比為(0.5-0.8)：(0.2-0.5)；所述鋰源包括單水氫氧化鋰、碳酸鋰、硝酸鋰和醋酸鋰中的一種或幾種，所述三元正極材料前驅(qū)體的粒徑為2000-6000nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述煅燒處理的條件包括：所述煅燒在純氧氛圍中進(jìn)行，所述煅燒的溫度為650-950℃，進(jìn)行所述煅燒處理的時(shí)間為10-30h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該方法還包括：將漿料進(jìn)行噴霧造粒，并在80-120℃的條件下干燥6-72小時(shí)，得到所述鋰離子電池三元正極材料前驅(qū)體；所述漿料含有Ni、Mn和Co。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，該方法還包括：將含有Ni離子的溶液、含有Mn離子的溶液、含有Co離子的溶液與絡(luò)合劑和沉淀劑混合并反應(yīng)，得到所述漿料；所述漿料的pH值為10.0-11.0，所述混合的溫度為45-65℃，所述反應(yīng)的時(shí)間為12-72小時(shí)；以Ni、Mn和Co計(jì)，所述含有Ni離子的溶液、所述含有Mn離子的溶液和所述含有Co離子的溶液的用量的摩爾比為1：(0.055-0.34)：(0.055-0.34)。

8.一種鋰離子電池，其特征在于，該鋰離子電池含有權(quán)利要求1所述的鋰離子電池三元正極材料。