正极活性材料及其制备方法、正极片和锂离子电池.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CN109888271A(43)申请公布日2019.06.14(21)申请号201910153276.6H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2019.02.28(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华城中路168号(72)发明人潘海龙白艳郑镇兴陈婷婷崔军燕陈修好(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代理人赵天月(51)Int.Cl.H01M4/485(2010.01)H01M4/58(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/46(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称正极活性材料及其制备方法、正极片和锂离子电池(57)摘要本发明提供了正极活性材料及其制备方法、正极片和锂离子电池。该正极活性材料包括：由Liα[(NixCoy)(1-β)Aβ]Oz形成的晶体，其中，所述A包括铝、硼、镁、钛、锆中的至少一种，0.95≤α≤1.1，0＜β≤0.2，0.75≤x≤0.95，0.03≤y≤0.25，1.9≤z≤2.1。该正极活性材料稳定性强、可以使得锂离子电池的放电容量和循环寿命显著提高，且成本较低、易于产业化。CN109888271ACN109888271A权利要求书1/2页1.一种用于锂离子电池的正极活性材料，其特征在于，包括：由Liα[(NixCoy)(1-β)Aβ]Oz形成的晶体，其中，所述A包括铝、硼、镁、钛、锆中的至少一种，0.95≤α≤1.1，0＜β≤0.2，0.75≤x≤0.95，0.03≤y≤0.25，1.9≤z≤2.1。2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述A包括所述铝、所述硼、所述镁、所述钛、所述锆中的至少两种。3.根据权利要求2所述的正极活性材料，其特征在于，所述A包括所述铝、所述硼、所述镁、所述钛、所述锆。4.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，基于所述正极活性材料的总质量，所述A满足以下条件的至少之一：所述铝的质量百分含量大于0且小于或等于1％；所述硼的质量百分含量大于0且小于或等于0.35％；所述镁的质量百分含量大于0且小于或等于0.35％；所述钛的质量百分含量大于0且小于或等于0.5％；所述锆的质量百分含量大于0且小于或等于0.4％。5.根据权利要求3所述的正极活性材料，其特征在于，α＝1，β＝0.1，x＝0.9，y＝0.1，z＝2，且基于所述正极活性材料的总质量，所述铝的质量百分含量为0.5％，所述硼的质量百分含量为0.02％，所述镁的质量百分含量为0.05％，所述钛的质量百分含量为0.25％，所述锆的质量百分含量为0.25％。6.一种制备权利要求1～5中任一项所述的正极活性材料的方法，其特征在于，包括：将NiaCob(OH)2和锂源进行混合，得到第一预混物，其中，a+b＝1，且a＞0，b＞0；将所述第一预混物和掺杂剂进行混合，得到第二预混物，其中，所述掺杂剂中含有权利要求1～5中任一项所述A，并使所述第二预混物于氧气气氛中进行煅烧处理后自然降温，以便得到所述正极活性材料。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，满足以下条件的至少之一：所述掺杂剂包括Al(OH)3、B2O3、Mg(OH)2、TiO2以及Zr(OH)4中的至少一种；所述锂源包括LiOH、LiNO3、Li2CO3、Li3PO4、Li2C2O4以及CH3COOLi中的至少一种，优选所述锂源为LiOH；所述NiaCob(OH)2和所述锂源是按照1：(1.005～1.05)的摩尔比进行混合的；所述第一预混物和所述掺杂剂是按照100：(1.1379～1.7747)的重量份数之比进行混合的；所述第一预混物和所述第二预混物的至少之一为固体预混物；所述煅烧处理的温度为500℃～1000℃，优选为500℃～850℃；所述煅烧处理的时间为5h～30h，优选为4h～20h。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在得到所述正极活性材料以后，还包括：将所述正极活性材料进行粉碎处理和筛分处理，并使经过所述粉碎处理和所述筛分处理后的所述正极活性材料的粒度不大于38μm。9.一种用于锂离子电池的正极片，其特征在于，包括权利要求1～5中任一项所述的正极活性材料。2CN109888271A权利要求书2/2页10.一种锂离子电池，其特征在于，包括：负极；正极，所述正极包括权利要求1～5中任一项所述的正极活性材料或权利要求9所述的正极片；电池隔膜；以及电解液。3CN109888271A说明书1/8页正极活性材料及其制备方法、正极片和锂离子电池技术领域[0001]本发明涉及材料技术领域，具体地，涉及正极活性材料及其制备方法、正极片和锂离子电池。背景技