[發明專利]一種改性三元正極材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210976266.4
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115207322A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 許開華;桑雨辰;施楊;謝軍;陳玉君;汪浩波;刑利生
• 申請（專利權）人: 格林美（無錫）能源材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/13;H01M4/131;H01M4/1315;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種改性三元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：

(1)將超高鎳三元前驅體、第一添加劑和鋰源混合，經一步燒結處理得到一燒材料；

(2)將硼酸與水混合，加入多羥基化合物得到混合溶液；

(3)將步驟(1)得到的一燒材料和第二添加劑混合，得到混合物料，對步驟(2)得到的混合溶液進行霧化處理后與混合物料混合，經二步燒結處理得到所述改性三元正極材料。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述第一添加劑包括氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鋯或氧化鎢中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述鋰源包括氫氧化鋰和/或碳酸鋰；

優選地，所述鋰源中鋰元素與超高鎳三元前驅體中金屬元素的摩爾比為(1.01-1.1):1，優選為(1.01-1.06):1。

3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述一步燒結處理的溫度為600～900℃，優選為650～750℃；

優選地，所述一步燒結處理的時間為8～24h，優選為10～20h；

優選地，所述一步燒結處理還可以加入碳源；

優選地，所述一燒材料的化學式為Li_1+y(Ni_aCo_bMn_1-a-b-cB_c)_1-yO₂，其中，0≤y≤0.1，0.95≤a＜1，0.01≤b≤0.1，0≤c≤0.05，B包括Mg²⁺，Al³⁺，W⁶⁺或Zr⁴⁺中的任意一種或或至少兩種的組合。

4.如權利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述硼酸和水的質量比為(0.1～5):100；

優選地，所述多羥基化合物包括乙二醇、甘油、赤蘚糖醇、果糖、甘露醇或山梨糖醇中的任意一種或至少兩種的組合。

5.如權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述第二添加劑包括氧化鋁、氧化鋯或氧化鈦中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述第二添加劑和一燒材料的質量比為(0.05～0.2):100。

6.如權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述混合溶液和所述一燒材料的質量比為(0.1～5):100，優選為(0.5～3):100。

7.如權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述二步燒結處理的溫度為200～600℃，優選為250～500℃；

優選地，所述二步燒結處理的時間為6～24h，優選為6～15h。

8.一種改性三元正極材料，其特征在于，所述改性三元正極材料通過如權利要求1-7任一項所述方法制得。

9.一種正極極片，其特征在于，所述正極極片包含如權利要求8所述的改性三元正極材料。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包含如權利要求9所述的正極極片。