一种包覆型三元前驱体及其制备方法和包含其的正极材料.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113871583A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111011874.3(22)申请日2021.08.31(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人任海朋崔军燕李嘉俊陈婷婷(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人周卫赛(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种包覆型三元前驱体及其制备方法和包含其的正极材料(57)摘要本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种包覆型三元前驱体及其制备方法和包含其的正极材料，所述包覆型三元前驱体的制备方法为通过将三元前驱体在增溶剂的存在下溶于水中，得到前驱体溶液；将金属盐溶于醇类化合物中，得到包覆液；将包覆液与前驱体溶液混合实现了湿法水解包覆再经固液分离，水洗，真空干燥后得到表面包覆有金属氢氧化物的包覆型三元前驱体，从根本上改善了三元前驱体材料自身的晶格缺陷以及结构问题，极大提高了三元前驱体的稳定性，避免微裂纹的出现，得到的锂电池具有良好的循环性能和较高的放电比容量。CN113871583ACN113871583A权利要求书1/1页1.一种包覆型三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1步骤：将三元前驱体在增溶剂的存在下溶于水中，得到前驱体溶液；将金属盐溶于醇类化合物中，得到包覆液；S2步骤：将包覆液与前驱体溶液混合，得到混合物；S3步骤：将S2步骤得到的混合物进行固液分离，水洗，真空干燥，得到包覆型三元前驱体。2.根据权利要求1所述的包覆型三元前驱体的制备方法，其特征在于，S1步骤满足如下A‑H中的至少一项：A、所述金属盐选自硫酸铝、硫酸锆、氯化硅、硫酸钛、氯化钨、硫酸镁、氯化钼、硫酸钴、硫酸锰、氯化锰、氯化钴中的一种或至少两种的混合物；B、所述三元前驱体具有如下分子式：NixMnyCo1‑X‑Y(OH)2，其中0.6≤x≤0.90，0.05≤y≤0.2，优选的，0.8≤x≤0.90，0.06≤y≤0.1；C、所述增溶剂选自弱酸、弱碱或者弱酸弱碱盐，优选地，所述弱碱为一水合氨，所述弱酸为乳酸，所述弱酸弱碱盐选自碳酸氢铵或者碳酸铵；D、所述醇类化合物选自甲醇、乙醇和丙醇中的至少一种；E、所述金属盐中金属单质的质量占所述三元前驱体质量的0.05‑5％；F、所述三元前驱体的质量与水的质量之比为1‑3：2‑8；和/或，增溶剂与水的质量比为1‑3：5‑8；G、金属盐在水浴加热的条件下搅拌溶解，优选地，加热温度为30‑58℃，搅拌时间至少为0.5h；H、三元前驱体在水浴加热的条件下溶于水中，优选地，加热温度为30‑58℃，搅拌时间至少为0.5h。3.根据权利要求1或2所述的包覆型三元前驱体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，前驱体溶液和包覆液在水浴加热的条件下搅拌混合，优选地，转速为300‑800rpm，加热温度30‑58℃，加热时间至少30min。4.根据权利要求1‑3中任一所述的包覆型三元前驱体的制备方法，其特征在于，步骤S3中，真空干燥的温度为120‑250℃，时间为10‑16h；和/或，固液分离选自离心或者过滤。5.权利要求1‑4中任一所述的包覆型三元前驱体的制备方法制得的包覆型三元前驱体。6.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，取权利要求5所述的包覆型三元前驱体，以及单水氢氧化锂和/或锂盐混匀，煅烧，粉碎，水洗，固液分离，取固体经干燥，制得正极材料。7.根据权利要求6所述的正极材料的制备方法，其特征在于，Li与Me的摩尔比值为1.02‑1.07，Me为包覆型三元前驱体中钴元素、锰元素和镍元素的总和。8.根据权利要求6或者7所述的正极材料的制备方法，其特征在于，煅烧过程中，先升温至750‑780℃，然后保温8‑12h；和/或，固液分离选自离心或者过滤。9.一种正电极，其特征在于，包括集流体和结合在集流体表面的正极材料，所述正极材料为权利要求6‑8中任一所述的正极材料的制备方法制得的正极材料。10.一种锂离子电池，其特征在于，具有权利要求9所述的正电极。2CN113871583A说明书1/7页一种包覆型三元前驱体及其制备方法和包含其的正极材料技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种包覆型三元前驱体及其制备方法和包含其的正极材料。背景技术[0002]锂离子电池作为一种新型的绿色电源，由于其具有能量密度高、电压高、比能量大、循环寿命长、绿色安全环保等特点已被广泛应用于电动汽车、储能电站和电动工具等领域。而高镍层状氧化物材料由于其高放电容量(200～220mAh/g)、高能