高镍正极材料及其制备方法和应用.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CN111517378A(43)申请公布日2020.08.11(21)申请号202010356488.7H01M4/62(2006.01)(22)申请日2020.04.29H01M10/052(2010.01)(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)发明人万江涛崔胜弼任海朋张勇杰张宁(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人肖阳(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称高镍正极材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了高镍正极材料及其制备方法和应用，其中所述方法包括：(1)将含有镍钴锰的三元前驱体与锂盐混合进行一次烧结和洗涤脱水，以便得到第一脱水后料；(2)将所述第一脱水后料与含有包覆原料和稳定剂的混合料浆化混合后进行脱水，以便得到第二脱水后料；(3)将所述第二脱水后料进行干燥，以便使得所述包覆原料发生水解反应包覆于所述第二脱水后料表面；(4)将步骤(3)得到的包覆后料进行二次烧结，以便得到高镍正极材料。该方法可以实现对高镍正极材料的均一包覆，并且包覆效果好，同时包覆过程无需采用纳米原料且无需混料工序，操作简单易行，从而将该高镍正极材料用于电池中可有效减少产气问题。CN111517378ACN111517378A权利要求书1/1页1.一种制备高镍正极材料的方法，其特征在于，包括：(1)将含有镍钴锰的三元前驱体与锂盐混合进行一次烧结和洗涤脱水，以便得到第一脱水后料；(2)将所述第一脱水后料与含有包覆原料和稳定剂的混合料浆化混合后进行脱水，以便得到第二脱水后料；(3)将所述第二脱水后料进行干燥，以便使得所述包覆原料发生水解反应包覆于所述第二脱水后料表面；(4)将步骤(3)得到的包覆后料进行二次烧结，以便得到高镍正极材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述含有镍钴锰的三元前驱体与所述锂盐的摩尔比为1：(1.02～1.06)；任选地，在步骤(1)中，所述一次烧结的温度为750～980摄氏度，煅烧时间为10～20小时。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述混合料中所述包覆原料和所述稳定剂的摩尔比为(1～20)：(1～20)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述包覆原料为选自醋酸盐、氯化盐和亚硫酸盐中的至少之一。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述包覆原料中的金属为选自Ti、Zr、Al、Zn、Sc、Sn、Pb和Ca中的至少之一。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述稳定剂为选自醋酸、亚硫酸和盐酸中的至少之一。7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第一脱水后料与所述含有包覆原料和稳定剂的混合料按照固液比为1：(1～5)进行混合。8.一种高镍正极材料，其特征在于，所述高镍正极材料采用权利要求1-7中任一项所述的方法制备得到。9.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池具有权利要求8所述的高镍正极材料。10.一种储能设备，其特征在于，所述储能设备具有权利要求9所述的锂电池。2CN111517378A说明书1/7页高镍正极材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂电池领域，具体涉及一种高镍正极材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]高镍三元正极材料作为热点已经被国内外专家进行了一系列研究，研究过程中发现该材料普遍存在一些缺陷，而制作成电芯后产气较多影响电池的安全及循环使用寿命是其中一个较严重的关键问题。产气最主要的一个原因是高镍正极材料反应活性强，与电解液直接接触时在充电过程中由于发生化学反应而产气。为了改善这个问题，很多研究者致力于正极材料的包覆，以形成相对稳定的包覆层来抑制与电解液产生副反应从而减少电芯的产气问题。近年来，关于包覆的各种研究成果为本领域提供了不少有价值的包覆方法。现有技术中采用的包覆方法有湿法包覆和干法包覆，其中，湿法包覆实际只起到了均匀包裹的作用，没有强的化学键合作用，后续的包覆烧成容易形成少量局部包覆不完整的缺陷；而干法包覆则对混料有较高的要求，一旦混料不匀，将会导致局部包覆不均一的缺陷。[0003]因此，现有的正极材料的包覆方式有待改进。发明内容[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种高镍正极材料及其制备方法和应用，该方法可以实现对高镍正极材料的均一包覆，并且