一种低内阻的高镍低钴三元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CN115440940A(43)申请公布日2022.12.06(21)申请号202110610937.0H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2021.06.01(71)申请人天津国安盟固利新材料科技股份有限公司地址301802天津市宝坻区九园工业园9号路(72)发明人罗迪迪周宏宝张林周青宝朱卫泉(74)专利代理机构北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙)11426专利代理师刘冬梅范国锋(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种低内阻的高镍低钴三元正极材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种低内阻的高镍低钴三元正极材料及其制备方法，所述低内阻的高镍低钴三元正极材料由三元前驱体、锂源、含钨的主添加剂、含A元素的副添加剂和包覆剂制得。通过含钨主添加剂和含A元素的副添加剂的共同掺杂不但可降低高镍低钴三元正极材料的内阻，进而提高其容量和倍率性能，还能改善其循环性能，通过在基体表面包覆包覆剂可有效抑制材料表面与电解液之间的副反应，进一步提高正极材料的使用寿命，同时该制备方法简单，适用于大规模工业化生产。CN115440940ACN115440940A权利要求书1/1页1.一种低内阻的高镍低钴三元正极材料，其特征在于，所述低内阻的高镍低钴三元正极材料由三元前驱体、锂源、含钨的主添加剂和含A元素的副添加剂制得的正极材料基体经包覆剂包覆制得。2.根据权利要求1所述的三元正极材料，其特征在于，三元前驱体由式NixCoyMn1‑x‑y(OH)2表示，其中0.6≤x＜1，0＜y≤0.15，1‑x‑y>0；含钨的主添加剂选自含钨的氧化物和钨酸盐中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的三元正极材料，其特征在于，所述A元素选自Mg、Ti、Al、Zr、Y、Sr、Mo和La中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的三元正极材料，其特征在于，包覆剂为金属氧化物，优选选自纳米TiO2、纳米Al2O3、纳米ZrO2和纳米Y2O3中的一种或多种。5.根据权利要求1至4之一所述的三元正极材料，其特征在于，三元正极材料在100％SOC荷电态下的内阻为10～15.5Ω，75％SOC荷电态下的内阻为12～16Ω，50％SOC荷电态下的内阻为17～20Ω，25％SOC荷电态下的内阻为22～25.5Ω。6.一种低内阻的高镍低钴三元正极材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：步骤1、将三元前驱体、锂源、含钨的主添加剂和含A元素的副添加剂混合后进行一次烧结，得到正极材料基体；步骤2、将正极材料基体和包覆剂混合后进行二次烧结，得到低内阻的高镍低钴三元正极材料。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，含钨的主添加剂中钨元素和三元前驱体的摩尔比为(0.001～0.01)：1；含A元素的副添加剂中A元素和三元前驱体的摩尔比为(0.001～0.01)：1。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，一次烧结在氧气气氛中进行，一次烧结包括低温烧结和高温烧结，低温烧结温度为500～850℃，低温烧结时间为3～14h；高温烧结温度为850～1100℃，高温烧结时间为6～16h。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述包覆剂与正极材料基体的摩尔比为(0.0005～0.01)：1。10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，二次烧结气氛为氧气或空气，二次烧结温度为300～700℃，烧结时间为3～20h。2CN115440940A说明书1/8页一种低内阻的高镍低钴三元正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料领域，具体涉及一种低内阻的高镍低钴三元正极材料及其制备方法。背景技术[0002]随着新能源汽车续航里程要求的不断提高以及国家对于新能源汽车补贴的退坡，高容量、长循环以及低成本的正极材料成为关注的热点。对于三元正极材料来说，高镍低钴化成为未来发展的必然趋势。[0003]在三元材料中，Ni含量影响材料的克容量，Ni含量越高，材料的容量越高，而高镍化会导致Li/Ni混排加剧，影响材料的容量发挥以及循环性能。Co含量影响材料的导电性，当Co含量降低时，材料的导电性变差，材料的内阻变大，会导致电池容量和功率性能衰退，加剧电池老化，诱发安全问题，同时，Co通过抑制磁阻挫效应可以降低Li/Ni混排，抑制结构缺陷的产生，而Co含量的降低会导致Li/Ni混排程度加剧。因此，对于高镍低钴三元正极材料来说，内阻大和Li/Ni混排严重是制约其使用的关键问题，亟需解决。发明内容[0004]基于上述技术背景，本发明人进行了锐意进