[發明專利]一種超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210657448.5
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN114914440A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 白艷;張樹濤;李子郯;王濤;楊紅新;王壯;王亞州
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/485;H01M10/0525;C01G53/00
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 徐浩

1.一種超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料，其特征在于，所述超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料為α-NaFeO₂型層狀結構，所述正極材料同時滿足：

將正極材料進行X射線衍射測試后：

分裂峰006與分裂縫012的峰強總和與110特征衍射峰的峰強之比滿足：[(006)+(012)]/(110)≤0.3945；分裂縫006的衍射角度與分裂縫012的衍射角度滿足：1.0064≤2θ₍₀₁₂₎/2θ₍₀₀₆₎；

003特征衍射峰的半峰寬FWHM滿足：0.1660≤FWHM≤0.1716。

2.根據權利要求1所述的超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料，其特征在于，所述超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料的化學通式包括Li_xNi_mAl_nMg_bZr_dO₂，其中，1.04≤x≤1.08，0.960≤m≤0.995，0.010≤n≤0.035，0.005≤b≤0.020，0.005≤d≤0.020，m+n+b+d＝1。

3.根據權利要求2所述的超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料，其特征在于，所述Li_xNi_mAl_nMg_bZr_dO₂中，優選1.04≤x≤1.06，0.965≤m≤0.980，0.010≤n≤0.030，0.005≤b≤0.015，0.005≤c≤0.015。

4.根據權利要求1-3任一項所述的超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料，其特征在于，所述X射線衍射測試條件包括：管壓40KV，管流200uA，Cu靶，掃描速度2d/min，掃描范圍10～100°；

優選地，所述正極材料表面還包括包覆層。

5.一種如權利要求1-4任一項所述的超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

將鎳源、鋁源、鎂源、鋯源和鋰源進行干法混合，燒結，得到所述超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料。

6.根據權利要求5所述的超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳源中的鎳、鋁源中的鋁、鎂源中的鎂、鋯源中的鋯和鋰源中的鋰的摩爾比為(0.965～0.980):(0.010～0.030):(0.005～0.015):(0.005～0.015):(1.04～1.06)。

7.根據權利要求5或6所述的超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述燒結溫度為685～715℃；

優選地，所述燒結的時間為8～10h；

優選地，所述燒結的氣氛為氧氣氣氛。

8.根據權利要求5-7任一項所述的超高鎳多晶鎳鋁鎂鋯酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，將所述燒結后的產物與包覆劑進行干法混合，再燒結；

優選地，所述燒結后的產物與包覆劑的摩爾比為1:(0.004～0.006)；

優選地，所述再燒結的溫度為450～600℃；

優選地，所述再燒結的時間為5～8h；

優選地，所述再燒結的氣氛為氧氣氣氛。