[發明專利]富鋰含鎳三元復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210217789.0
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號: CN115304107A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 鐘文;萬遠鑫;孔令涌;鐘澤欽;朱成奔;張於財
• 申請（專利權）人: 深圳市德方創域新能源科技有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;C01G51/00;C01B32/05;H01M4/131;H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/052;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 方良

1.一種富鋰含鎳三元復合材料，其特征在于：所述富鋰含鎳三元復合材料包括核體和包覆于所述核體的包覆層，其中，所述核體的材料包括aLiNiO_x·bLi₂O，所述包覆層包括含鋰的金屬氧化物層，所述金屬氧化物層所含的金屬元素包括三元活性材料所含的金屬元素，且所述金屬元素中的金屬元素不含鎳；其中，所述aLiNiO_x·bLi₂O中的1≤a/b≤5，0.5≤x≤5.5。

2.根據權利要求1所述的富鋰含鎳三元復合材料，其特征在于：所述金屬氧化物層所含的金屬氧化物記為LiM_yO_z，且所述aLiNiO_x·bLi₂O中的LiNiO_x、Li₂O和所述LiM_yO_z的摩爾比記為n：m：q，所述n、m、q的關系滿足：1≤n/m≤4，1≤(n+m)/q≤6；所述LiM_yO_z中的0.5≤y/z≤5.5，1≤z≤3，所述M為所述金屬氧化物層所含的所述金屬元素；和/或

所述包覆層還包括電子導體封裝層，所述電子導體封裝層包覆在所述金屬氧化物層的外表面上。

3.根據權利要求2所述的富鋰含鎳三元復合材料，其特征在于：所述M包括鈷、錳、鎂、鈦、鋁、鐵、釩、鉬中的至少兩種元素。

4.根據權利要求3所述的富鋰含鎳三元復合材料，其特征在于：所述M包括鈷和錳兩種元素；或

所述M包括鈷和鎂兩種元素；或

所述M包括鈷和鋁兩種元素；或

所述M包括鈷和鉬兩種元素；或

所述M包括鈷、錳和鉬三種元素；或

所述M包括鈷、錳和鋁三種元素；或

所述M包括鈷、鋁和鉬三種元素。

5.根據權利要求2-4任一項所述的富鋰含鎳三元復合材料，其特征在于：所述電子導體封裝層的厚度為2-200nm；和/或

所述電子導體封裝層的材料包括碳、聚苯胺、聚吡咯、聚氧化乙烯和聚3,4-乙基二氧噻吩中的至少一種。

6.根據權利要求1-4任一項所述的富鋰含鎳三元復合材料，其特征在于：所述核體的粒徑滿足：1μm≤D50≤12μm；和/或

所述包覆層的厚度為1-3μm；和/或

所述富鋰含鎳三元復合材料的粒徑滿足：1μm＜D50≤15μm；和/或

所述富鋰含鎳三元復合材料的BET比表面為0.2-20m²/g。

7.一種富鋰含鎳三元復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供非溶性鎳源；

將所述非溶性鎳源與可溶性金屬鹽溶液進行第一混合處理，形成第一混合液，并所述第一混合液進行可溶性金屬沉淀反應，在所述非溶性鎳源表面形成金屬沉淀物層，得到核殼結構的前驅體；其中，所述可溶性金屬鹽溶液中可溶性金屬鹽的金屬元素為三元活性材料所含金屬元素，且不含鎳元素；

將所述前驅體與鋰源進行第二混合處理，后于保護氣氛中進行燒結處理，得到核殼結構的富鋰含鎳三元復合材料；其中，所述富鋰含鎳三元復合材料的核體的材料包括aLiNiO_x·bLi₂O，所述aLiNiO_x·bLi₂O中的1≤a/b≤5，0.5≤x≤5.5。