高镍化合物及包含其的正极极片的制作方法

    专利查询2025-10-07  5


    本发明涉及锂离子电池领域,具体涉及一种高镍化合物及包含其的正极极片。


    背景技术:

    1、目前,随着新能源市场的快速发展,高镍锂电池(ni的摩尔分数≥0.6)作为一种环境友好型的储电材料,受到越来越多的关注,正极材料作为锂电池中最为重要的组成部分之一直接影响着电池的性能,而用于正极材料的高镍化合物的结构特点及制备工艺对于锂电池的性能和应用起着决定性的作用。例如,制备高镍化合物所用原料的钴含量较高会增加原料成本,而制备工艺对高镍化合物的晶体结构以及性能(例如电化学性能)也会产生一定的影响,从而影响正极材料的结构稳定性,倍率性能、材料存储、循环性能等方面。

    2、因此,现有的高镍化合物及包含其的正极极片需进一步改进。


    技术实现思路

    1、本申请的目的之一在于提供一种高镍化合物及包含其的正极极片,例如用于形成锂电池的正极极片。

    2、本申请一实施例提供一种高镍化合物,其化学通式为lianixcoymnzmbo2·cα·dβ,其中,1≤a≤1.2,0<b≤0.01,0<c≤0.01,0<d≤0.02,0.8≤x≤1,0≤y<0.12,0≤z≤0.2,x+y+z=1;m为掺杂元素;α为第一包覆物,β为第二包覆物。

    3、本申请另一实施例还提供一种正极极片,其包括正极集流体以及正极活性物质,该正极活性物质包括上述高镍化合物。

    4、本申请再一实施例还提供一种电极组件,其包括:负极极片,其包括负极集流体以及位于该负极集流体之上的负极活性物质;以及上述正极极片。

    5、本申请第四实施例还提供一种电池,其包括上述电极组件。

    6、本申请第五实施例还提供一种用电设备,其包括上述电池,该电池用于提供电能。

    7、本申请第六实施例还提供一种制备高镍化合物的方法,其包括:

    8、(1)将锂源、镍钴锰前驱体及m源进行混合,并进行第一次焙烧处理,制备第一主料,其中,m源为含有元素m的化合物,第一主料的通式为lianixcoymnzmbo2,1≤a≤1.2,0<b≤0.01,0.8≤x≤1,0≤y<0.12,0≤z≤0.2,x+y+z=1;

    9、(2)将第一主料与a源混合,并进行第二次焙烧处理,制备第二主料,其中,a源为含有元素a的化合物;

    10、(3)将第二主料与b源混合,并进行第三次焙烧处理,其中,b源为含有元素硼的化合物。

    11、与现有技术相比,本申请实施例提供的高镍化合物及包含其的正极极片钴含量低,可降低成本。



    技术特征:

    1.一种高镍化合物,其化学通式为lianixcoymnzmbo2·cα·dβ,其中,1≤a≤1.2,0<b≤0.01,0<c≤0.01,0<d≤0.02,0.8≤x≤1,0≤y<0.12,0≤z≤0.2,x+y+z=1;m为掺杂元素;α为第一包覆物,β为第二包覆物;其中,第一包覆和第二包覆过程采用无溶剂工艺。

    2.根据权利要求1所述的高镍化合物,其中m选自vb和vib族元素中的一种或多种。

    3.根据权利要求1所述的高镍化合物,其中α选自包含vb和vib族元素中的一种或多种元素的化合物。

    4.根据权利要求1所述的高镍化合物,其中β选自硼酸,硼酸锂,偏硼酸锂,四硼酸锂以及其他含硼化合物中的一种或多种,或者β由硼酸,硼酸锂,偏硼酸锂,四硼酸锂以及其他含硼化合物中的一种或多种形成。

    5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的高镍化合物,其中,所述高镍化合物的x射线衍射谱中,37.9°附近的(006)衍射峰的半峰宽fwhm(006)与38.2°附近的(102)衍射峰的半峰宽fwhm(102)的比值fwhm(006)/fwhm(102)为1.05~1.15。

    6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的高镍化合物,其中,所述高镍化合物的x射线衍射谱中,64.3°附近的(108)衍射峰的半峰宽fwhm(108)与64.7°附近的(110)衍射峰的半峰宽fwhm(110)的比值fwhm(108)/fwhm(110)为0.95~1.05。

    7.一种正极极片,其包括正极集流体以及正极活性物质,所述正极活性物质包括根据权利要求1-6中任一权利要求所述的高镍化合物。

    8.一种电极组件,其包括:负极极片,其包括负极集流体以及位于所述负极集流体之上的负极活性物质;以及根据权利要求7所述的正极极片。

    9.一种电池,其包括根据权利要求8所述的电极组件。

    10.一种用电设备,其包括根据权利要求9所述的电池,所述电池用于提供电能。

    11.一种制备高镍化合物的方法,其包括:

    12.根据权利要求11所述的方法,其中,元素m选自vb和vib族元素中的一种或多种,元素a选自vb和vib族元素中的一种或多种。


    技术总结
    本申请实施例涉及高镍化合物及包含其的正极极片,高镍化合物的化学通式为Li<subgt;a</subgt;Ni<subgt;x</subgt;Co<subgt;y</subgt;Mn<subgt;z</subgt;M<subgt;b</subgt;O<subgt;2</subgt;·cα·dβ,其中,1≤a≤1.2,0<b≤0.01,0<c≤0.01,0<d≤0.02,0.8≤x≤1,0≤y<0.12,0≤z≤0.2,x+y+z=1;M为掺杂元素;α为第一包覆物,β为第二包覆物;其中,第一包覆和第二包覆过程采用无溶剂工艺。制备高镍化合物的方法包括:(1)将锂源、镍钴锰前驱体及M源进行混合,并进行第一次焙烧处理,制备第一主料,第一主料的通式为Li<subgt;a</subgt;Ni<subgt;x</subgt;Co<subgt;y</subgt;Mn<subgt;z</subgt;M<subgt;b</subgt;O<subgt;2</subgt;;(2)将第一主料与A源混合,并进行第二次焙烧处理,制备第二主料;以及(3)将第二主料与B源混合,并进行第三次焙烧处理,其中,步骤(2)和(3)均采用无溶剂工艺。本申请实施例提供的高镍化合物及包含其的正极极片可有效解决传统技术中遇到的问题。

    技术研发人员:黄金,余虎,邓仕云,余烨,周朝毅,王丽娟,李路
    受保护的技术使用者:贵州振华新材料股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-31330.html

    最新回复(0)