复合包覆型高镍多晶正极材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115528221A(43)申请公布日2022.12.27(21)申请号202210808519.7(22)申请日2022.07.12(71)申请人天津巴莫科技有限责任公司地址300348天津市滨海新区滨海高新技术产业园区（环外）海泰大道8号(72)发明人于利梅徐宁吕菲付佳莉(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)C01G53/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称复合包覆型高镍多晶正极材料及其制备方法(57)摘要本发明揭露一种复合包覆型高镍多晶正极材料及其制备方法，复合包覆型高镍多晶正极材料具有本体材料以及复合包覆层，复合包覆层具有内层包覆层和外层包覆层，内层包覆层为包覆剂A成膜状包覆在本体材料表面，外层包覆层为包覆剂B成点状分布在内层包覆层的表面，该复合包覆层不仅可有效抑制高镍正极材料与空气中的水分、二氧化碳的界面反应，还可以减少材料在循环过程中与电解液发生的副反应，提升材料界面稳定性，改善循环性能，降低DCR及循环过程的DCR增长，与此同时，包覆层也能在一定程度上阻止氧的释放，保留锂、氧空位，从而稳定材料原有的层状结构。CN115528221ACN115528221A权利要求书1/1页1.一种复合包覆型高镍多晶正极材料，其特征在于，其具有本体材料，所述本体材料包括高镍正极材料LiNixCoyMnZO2，其中，0.80≤x≤0.98，0.01≤y≤0.19，0.01≤z≤0.19，x+y+z＝1；以及复合包覆层，所述复合包覆层包覆在所述本体材料表面，所述复合包覆层具有内层包覆层和外层包覆层，其中，所述内层包覆层为包覆剂A成膜状包覆在所述本体材料的表面，所述外层包覆层为包覆剂B成点状分布在所述内层包覆层的表面。2.如权利要求1所述的复合包覆型高镍多晶正极材料，其特征在于，所述包覆剂A选自磷酸盐、硼酸盐、钒酸盐、偏铝酸盐中的一种或多种，所述包覆剂B选自CeO2、MnO2、Al2O3、MgO、Co3O4、AlF3、SiO2中的一种或多种。3.如权利要求1所述的复合包覆型高镍多晶正极材料，其特征在于，所述包覆剂A的包覆量为本体材料质量的0.05～2wt％，所述包覆剂B的包覆量为本体材料质量的0.1～5wt％。4.如权利要求1所述的复合包覆型高镍多晶正极材料，其特征在于，本体材料中含有掺杂剂，所述掺杂剂包含的元素选自Zr、Mg、Al、Y、Nb、Ti、Ru、W、Ta、V、Ce、Sr中的一种或多种。5.如权利要求1～4任意一项所述复合包覆型高镍多晶正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将含有Ni、Co、Mn元素的前驱体NixCoyMnZ(OH)2、锂源混合，其中0.80≤x≤0.98，0.01≤y≤0.19，0.01≤z≤0.19，x+y+z＝1；S2.将步骤S1得到的混合物进行分段烧结；S3.将步骤S2烧结后的物料粉碎到设定粒度，粉碎后物料与包覆剂A和包覆剂B混合，进行烧结，过筛后得到复合包覆型高镍多晶正极材料。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，前驱体中Ni、Co、Mn元素的总摩尔数与锂源中Li元素的摩尔数之比为1：(1～1.06)，锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂中的一种或多种。7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中使用高混机混合前驱体NixCoyMnZ(OH)2、锂源，高混机的体积为5～1000L，高混机的转速为300～900rpm。8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中烧结气氛为氧气，氧气浓度为80％～99％，氧气流速为20～200m3/h。9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中分段烧结，包括低温段烧结和高温度烧结，低温段烧结温度为400～600℃，烧结时间为3～6h，升温速度为2～6℃/min；高温段烧结温度为700～900℃，烧结时间为10～20h，升温速度为2～6℃/min。10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中粉碎后材料的粒度D50为3～15μm，烧结的温度为200～600℃，烧结时间为4～12h。2CN115528221A说明书1/7页复合包覆型高镍多晶正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池正极材料技术领域，尤其涉及一种复合包覆型高镍多晶正极材料及其制备方法。背景技术[0002]新能源汽车产业发展驶入快车道，电动化趋势加速，对应动力电池达到需求1000GWh以上，与此同时，社会对动力电池高能量密度的需求也日益增加，提高锂离子电池的能量密度成为当前