CN115832241B 掺混型锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池 （北京当升材料科技股份有限公司）

掺混型锂离子电池正极材料及其制备方法、料和所述多元材料经XRD测试的特征峰(104)满元材料的(104)晶面对应的特征峰N(104)经分峰2经XRD测试，所述掺混型锂离子电池正极材料的(104)晶面对应的特征峰N(104)经分峰后呈双以所述掺混型锂离子电池正极材料的总重量为基准，所述多元材料的重量比例为α;经XRD测试，所述钴酸锂材料的(110)晶面的晶粒尺寸SizeC满足：800Ā≤SizeC≤3.根据权利要求1或2所述的掺混型锂离子电池4.根据权利要求1或2所述的掺混型锂离子电池正极材料，其5.根据权利要求1或2所述的掺混型锂离子电池6.根据权利要求1或2所述的掺混型锂离子电池正极材7.根据权利要求1或2所述的掺混型锂离子电池3C(104)/BC(104)≤4，AC(104)为C(104)经分峰后的第一峰的峰面积，BC(104)为CN(104)/BN(104)≤4，AN(104)为N(104)a2；4cAl1-cO2式II；cAl1-cO2式II；n2NixCoyMnzM’’1-x-y-zO2为多元材料基体，LiCocA其中，所述第一焙烧和所述第二焙烧各自独立地包括第一5且控制所述第一升温阶段的气氛中的氧气浓度小于第二升温阶段的气氛中的氧气浓所述添加剂C3和所述添加剂N3为含Co元素的其中，所述第一焙烧和所述第二焙烧各自独立地包括第一且控制所述第一升温阶段的气氛中氧气浓度小于第所述添加剂C3和所述添加剂N3为含Co元素驱体、所述第二锂源和所述添加剂N1的用量使得yy24.根据权利要求18所述的制备方法，其中，步骤(7)中，以[n(Ni)+n(Co)+n(Mn)+nyyy6yyyy与所述第二升温阶段的升温速率之差为5_15℃/min。升温至T1℃;至T2℃;升温至T3℃;至T4℃;32.根据权利要求18所述的制备方法，其中，所述第一煅烧的条件包括：煅烧温度为33.根据权利要求18所述的制备方法，其中，所述第二煅烧的条件包括：煅烧温度为34.根据权利要求19所述的制备方法，其中，所述第三煅烧的条件包括：煅烧温度为739.根据权利要求36所述的制备方法，其中，第二42.一种由权利要求18_41中任意一项所述的制备方法制得的掺混型锂离子电池正极8其中，1/2α≤λ=Cap1/Cap2x100%≤3/4α,ζ1为相同测试条件下钴酸锂材料充电至1%9[0006]本发明的目的是为了克服现有技术存在的常规LCO材料和NCM材料进行掺混时难[0008]所述掺混型锂离子电池正极材料、所述钴酸锂材料和所述多元材料经XRD测试的多元材料的(104)晶面对应的特征峰N(104[0024]且控制所述第一升温阶段的气氛中的氧气浓度小于第二升温阶段的气氛中的氧[0033]且控制所述第一升温阶段的气氛中氧气浓度小于第二升温阶段的气氛中氧气浓[0038](2)将本发明提供的掺混型锂离子电池正极材料用于锂离子电池时，能够显著提[0039](3)本发明提供的掺混型锂离子电池正极材料的成本显著低于钴酸锂正极材料，[0041]图2是实施例1制得的掺混型锂离子电池正极材料S1的XRD图样经分峰处理后的示[0048]所述掺混型锂离子电池正极材料、所述钴酸锂材料和所述多元材料经XRD测试的多元材料的(104)晶面对应的特征峰N(104料进行XRD测试，发现当LCO材料和NCM材料的(104)晶面对应的特征峰出现分峰现象或趋NCM材料和LCO材料的(104)晶面对应的特征峰；N(104)和C(104)峰均出现了分峰现象或趋[0058]更进一步地，本发明提供的掺混型锂离子电池正极材料中的NCM材料内部及表面[0060]所述掺混型锂离子电池正极材料、所述钴酸锂材料和所述多元材料经XRD测试的型锂离子电池正极材料的压实密度以及由该正极材料组装得到的锂离子电池的电压平台，也不会因LCO材料过多而影响掺混型锂离子电池正极材料的性价比(价格和容量)。最终使得包含上述LCO材料和NCM材料的掺混型锂离子电池正极材料具有高的压实密度和结构稳[0084]根据本发明，所述钴酸锂材料通过XRD获得的(110)晶面的的半高宽及谢乐公式计算得到，最终简化后计算公式为SizeC＝98/FWHMC(110)，其中FWHMC(110)为钴酸锂材料(110[0094]根据本发明，所述多元材料通过XRD获得的(110)晶面的晶粒尺寸SizeN满足：以包含Co和Al的化合物作为包覆层(LCO包覆层结构)，能够使得多元材料具有较高的结构料在制备过程中的第一焙烧和多元材料在制备过程中的第二焙烧各自独立地包括第一升[0129]且控制所述第一升温阶段的气氛中的氧气浓度小于第二升温阶段的气氛中的氧[0132]更进一步地，NCM材料基体经过可选地添加剂N2和可选地添加剂N3进行包覆后进yyyy氧气浓度之差为10_100vol所述第一升温阶段的升温速率与所述第二升温阶段的升温速率之差为5_15℃/min。氧气浓度以及第一升温阶段的升温速率大于第二升温阶段的升温速率，能够更利于减少速率升温至T1℃;升温至T2℃;一升温阶段生成的有限数量的LCO材料晶核快速长大。保温阶段，O2浓度仍保持在较高水速率升温至T1℃;率升温至T2℃;速率升温至T3℃;升温至T4℃;速率升温至T3℃;率升温至T4℃;[0177]根据本发明，所述第一煅烧的条件包括：煅烧温度为800_1000℃,煅烧时间为4_[0179]根据本发明，所述第二煅烧的条件包括：煅烧温度为700_1000℃,煅烧时间为4_[0189]且控制所述第一升温阶段的气氛中氧气浓度小于第二升温阶段的气氛中氧气浓α;yy沉淀剂和第一络合剂分别配制为第一沉淀剂[0214]根据本发明，所述第一反应的条件包括：反应温度为40_70℃,pH值控制范围为℃的温度下处理1_5h。[0230]正极材料的结构采用XRD进行测试；所用仪器为X射线衍射仪(理学，SmartLab[0231]正极材料的粉末压实密度采用粉末压实方法测得；所使用仪器为粉末压实仪[0232]正极材料的组成采用ICP方法测得；所用仪器为PEOptima7000DV，测试条件为电池测试柜(CT3008)，首次充放电容量测试条件为0.1C@3_4.5V，25℃,恒压截止电流为取出，自然冷却至室温后测试厚度记录为d2，并按照步骤①的制度放电，记放电容量为记为disc3；⑤计算鼓胀率＝(d2/d1_1)*100容量保持率＝disc2/disc1*100容量恢复率＝disc3/disc1*100%;将碳酸氢铵和乙二胺四乙酸二钠分别配制为第一沉淀剂溶液和第一[0248](9)将所述第二混合盐溶液、第二沉淀剂溶液、第二络合剂溶液和分散剂溶液同[0255](15)将所述钴酸锂材料(LCO_A1)与所述多元材料(NCM_A1)进行均匀混合、筛分、[0256]且控制所述第一升温阶段的气氛中的氧气浓度小于第二升温阶段的气氛中的氧[0258]掺混型锂离子电池正极材料S1中，LCO材料以及NCM材料的组成以及配比如表3所[0259]实施例2_24以及对比例1_7按照实施例1的方法制备掺混项目LCO组成NCM组成α0.30.350.40.50.10.050.60.30.3S100.30.3S120.3S13Li1.015Co0.969Al0.02Ba0.001Mg0.01O20.30.3S150.3S160.30.3S180.3S190.3S200.30.3S220.3S230.3Li1.05Ni0.6Co0.1Mn0.297Zr0.00.3/0D2/1D30.3D40.7D50.3D60.3D70.3[0293]对实施例以及对比例制得的正极材料进行XRD测试，并对XRD图样的特征峰(104)2.742.532.212.064.312.802.672.202.154.222.942.312.242.094.173.062.832.302.034.082.353.352.102.204.292.282.042.184.183.102.272.362.582.252.182.104.253.143.162.272.234.152.822.612.212.094.262.632.362.222.184.212.712.582.242.104.182.672.422.172.124.242.682.472.322.164.272.732.762.172.084.052.662.632.262.134.152.792.852.252.114.182.572.662.282.044.122.842.592.152.064.222.712.472.242.104.292.682.272.362.013.882.612.032.084.022.662.512.192.134.182.712.462.222.044.13※※※※3.89※※※※3.15※※※※※※※※※※※※3.59※2.58※2.153.762.73※2.27※3.44混型锂离子电池正极材料中，虽然多元材料的(104)晶面对应的特征峰N(104)出现了分峰得的LCO材料与NCM材料具有明显更大