[發(fā)明專利]一種三元正極材料前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210877907.0 | 申請日： | 2022-07-25 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN115140783A | 公開（公告）日： | 2022-10-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 丁文成;陳亮;夏瑜;胡新利 | 申請（專利權(quán)）人： | 宿遷市翔鷹新能源科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C01G53/00 | 分類號(hào)： | C01G53/00;H01M4/525 |
| 代理公司： | 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103 | 代理人： | 向亞蘭 |
| 地址： | 223800 江蘇省宿*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 三元 正極 材料 前驅(qū) 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種三元正極材料前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用，該前驅(qū)體的化學(xué)式為NixCoyMnzM1?x?y?z(OH)2，M為摻雜材料，0.6≤x≤1.0，0＜y≤0.4，0＜z≤0.4，0≤1?x?y?z≤0.4；該前驅(qū)體包含(101)晶面和(102)晶面，(101)晶面的XRD衍射峰半峰寬FWHM(101)≤0.650°，(102)晶面的XRD衍射峰半峰寬FWHM(102)≤1.100°；通過優(yōu)化前驅(qū)體合成工藝條件，使得制成的前驅(qū)體具有上述特定的(101)和(102)兩個(gè)晶面XRD衍射峰半高寬，采用該前驅(qū)體制成的高鎳正極材料具有優(yōu)異的循環(huán)性能，且可以明顯降低制備高鎳正極材料過程中的燒結(jié)溫度。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及三元正極材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三元正極材料前驅(qū)體，具體涉及一種三元正極材料前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
高鎳三元材料由于鎳含量的提高，使材料與同類型三元材料在相同充放電電壓條件下相比，可以脫嵌的鋰離子更多，體現(xiàn)出的性能上最大的優(yōu)勢就是高鎳三元材料擁有非常高的能量密度，但是更多的鋰離子脫嵌，意味著高鎳材料的晶體結(jié)構(gòu)在充放電過程中會(huì)伴隨更加顯著的晶格膨脹收縮和結(jié)構(gòu)坍塌，直接導(dǎo)致的后果就是高鎳正極材料二次顆粒破碎、一次顆粒產(chǎn)生微裂紋，材料電阻率快速上升，循環(huán)性能發(fā)生快速衰退。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)不足，提供一種新的三元正極材料前驅(qū)體，該前驅(qū)體具有特征晶面XRD衍射峰半峰寬，采用其制成的高鎳正極材料具有優(yōu)異的循環(huán)性能，且可以明顯降低制備高鎳正極材料過程中的燒結(jié)溫度。
本發(fā)明同時(shí)還提供了一種上述三元正極材料前驅(qū)體的制備方法。
本發(fā)明同時(shí)還提供了一種采用上述三元正極材料前驅(qū)體制成的正極材料。
本發(fā)明同時(shí)還提供了一種采用上述正極材料制成的正極片。
本發(fā)明同時(shí)還提供了一種采用上述正極片制成的電池。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是：一種三元正極材料前驅(qū)體，該三元正極材料前驅(qū)體的化學(xué)式為NixCoyMnzM1-x-y-z(OH)2，M選自Al、B、W、Sn、Ta、Ba、Ce、F、Mg、V、Ti、Fe、Zr、Zn、Si、Y、Nb、Ga、Mo、P、Sr中的一種或多種，0.6≤x≤1.0，0＜y≤0.4，0＜z≤0.4，0≤1-x-y-z≤0.4；所述三元正極材料前驅(qū)體包含(101)晶面和(102)晶面，所述(101)晶面的XRD衍射峰半峰寬FWHM(101)≤0.650°，所述(102)晶面的XRD衍射峰半峰寬FWHM(102)≤1.100°。
根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選方面，所述(101)晶面的XRD衍射峰半峰寬FWHM(101)為0.350°-0.550°。
根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選方面，所述(102)晶面XRD衍射峰半峰寬FWHM(102)為0.500-0.900°。
根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選方面，所述(102)晶面的XRD衍射峰半峰寬FWHM(102)大于所述(101)晶面的XRD衍射峰半峰寬FWHM(101)。
根據(jù)本發(fā)明，F(xiàn)WHM(101)＝FWHM(101)測-FWHMSi標(biāo)樣硅粉(220)，式中FWHM(101)測為前驅(qū)體在XRD衍射儀的實(shí)測數(shù)據(jù)，F(xiàn)WHMSi標(biāo)樣硅粉(220)為標(biāo)準(zhǔn)硅粉的(220)晶面XRD衍射峰在相同XRD衍射儀的實(shí)測數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，F(xiàn)WHM(102)＝FWHM(102)測-FWHMSi標(biāo)樣硅粉(220)，式中FWHM(102)測為前驅(qū)體在XRD衍射儀的實(shí)測數(shù)據(jù)，F(xiàn)WHMSi標(biāo)樣硅粉(220)為標(biāo)準(zhǔn)硅粉的(220)晶面XRD衍射峰在相同XRD衍射儀的實(shí)測數(shù)據(jù)。
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