CN115472802B 三元正极材料及其制备方法、正极及锂离子电池 （合肥国轩高科动力能源有限公司）

本发明提供了一种三元正极材料及其制备硼，三元正极材料表面的残留碱LiOH的含量为极材料在低温高倍率下，阻抗高、Li+迁移速率件的循环过程中表现出较低的DCR增长率，并能2所述包覆层还包括硼酸锂，所述正极基材、所述氮化硼和所述硼酸锂的摩尔步骤S1，在含有甲烷的气氛中，按照所述三元正极材料步骤S4，在包括含氮元素的惰性或者含氮元素的还原性2.根据权利要求1所述的三元正极材料，其特征在于，所步骤S1，在含有甲烷的气氛中，按照所述三元正极材料步骤S4，在包括含氮元素的惰性或者含氮元素的还原性6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一3所述第二保温处理的温度为300~600℃。20.根据权利要求3至17中任一项所述的制备方以硼元素计，所述含硼前体的摩尔数为所述正极基材中的金属元素总摩尔数的0.05~烧处理的温度为300~600℃。4x+y+z＝1)等三类在比容量、循环性、安全性和成本方面可以均衡与调控的材料。具体地，在三元材料导致NCM颗粒吸水而在材料表面形成类NiOOH相杂质，NiOOH相在后续的加热烘干过程中会三元正极材料，尤其是高镍三元NCM/NCA材料，由于残碱LiOH和Li2CO3杂质含量较高(>5别是对电池循环性能的影响尤其明显，使用这种正极材料制造的电池经过一定时间循环[0008]本发明的主要目的在于提供一种三元正极材料及其制备方法、正极及锂离子电极材料包括正极基材和包覆于正极基材表面的包覆层，正极基材的化学式为极材料表面的残留碱LiOH的含量为0.04～0.20wt残留碱Li2CO3的含量为0.03~6溶胶；优选水溶性碳源的质量为原料溶液中的金属源的总质量的0.1～5wt优选水溶性~90℃,优选蒸发溶剂的时间为1～24h。其在低温条件的循环过程中表现出较低的DCR增长率，另一方面能够及时将锂离子电池产7料的比容量和循环性能，另一方面降低了该三元正极材料在使用过程中对环境湿度的要[0025]如本申请背景技术所分析的，现有技术中存在锂离子电池的循环性能较差的问LiOH的含量为0.04～0.20wt残料的比容量和循环性能，另一方面降低了该三元正极材料在使用过程中对环境湿度的要8[0033]在本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种前述三元正极材料的制备方[0034]梯度保温处理一方面作为温和的改性方式，可以有效降低材料表面的残留碱含及工艺加工性能。另一方面通过步骤S1可以在保温处理材料的颗粒表面形成碳化层(无定温处理的温度为500～900℃,优选第一保温处理的时间为3～5h；优选形成溶胶的过程包进行蒸发溶剂形成溶胶；优选水溶性碳源的质量为原料溶液中的金属源的总质量的0.1~团聚。优选的通过蒸发溶剂形成溶胶等过程更有利于快速简便的通过溶胶-溶胶法得到正9温处理的温度为300～600℃,优选第二保温处理的时间为5～10h，优选含氧气氛中氧气体[0042]本发明用ppm级别微量的水有助于控制残留碱的形成量与速率以及进一步与含硼[0043]优选上述步骤S4中，煅烧处理的温度为300～600℃,优选煅烧处理的时间为1~[0052](2)将保温处理材料在氧气体积含量为30％的富氧气气氛中300℃进行第二保温[0058](2)将保温处理材料在氧气体积含量为70％的富氧气气氛中300℃进行第二保温[0059](3)按照硼与正极基材中所有金属元素的摩尔比[0064](2)将保温处理材料在氧气体积含量为90％的富氧气气氛中400℃进行第二保温[0065](3)按照硼与正极基材中所有金属元素的摩尔比[0070](2)将保温处理材料在氧气体积浓度为95％富氧气气氛中400℃进行第二保温处[0071](3)按照硼与正极基材中所有金属元素的摩尔比[0080]与实施例1的区别在于，将溶胶在甲烷体积含量为10％的气体氛围中进行第一保[0082]与实施例1的区别在于，将溶胶在甲烷体积含量为50％的气体氛围中进行第一保[0096]与实施例1的区别在于，将保温处理材料具有良好晶相，无杂峰。图2中的衍射峰显示样品与层状α-NaFeO2结构的特征衍射峰相吻说明本发明获得的三元正极材料具有完整的层状A100:0.1:0.13.504.004.102.50100:0.1:0.13.50100:0.1:0.1100:0.1:0.14.50100:0.1:0.13.53100:0.1:0.13.50100:0.1:0.14.52100:0.1:0.1100:0.1:0.14.55100:0.1:0.13.50100:0.1:0.13.52100:0.1:0.13.54100:0.1:0.13.503.53100:0.5:0.53.643.49100:0.1:0.13.553.603.63--3.54-3.52-3.50-CO3V2溶液的体积(mL)；V2(Ep2)为第二等当点(包含第一等当点)所消耗的HCl标准溶液的体积件中的载气含有ppm级别微量水分可以促进体相的锂离子与气体中二氧化碳形成残留碱，[0145]分别利用实施例1至22、对比例1至5的三元正极材料组装CR2016扣式电池进行