1.本發明涉及鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種三元前驅體及其制備方法、正極材料。
背景技術:
2.隨著世界汽車行業迅速發展,綠色新能源汽車逐漸成為行業的未來發展方向。新能源汽車以鋰電池作為核心動力,如何提升鋰電池續航能力和儲能能力、鋰電材料單位體積能量密度、電池安全性能、使用壽命已成大勢所需,技術所向。三元前驅體正極材料作為鋰電池的重要組成部分,一直是技術核心所在。由于核殼材料具有容量高、循環及倍率好的優異特性,因此當前三元前驅體材料多為核殼結構。
3.目前,核殼結構的三元前驅體材料顆粒一般在核層與殼層之間設置多孔縫隙圈層,使得顆粒內部與電解液充分接觸,以利于鋰離子的傳導,從而提高材料循環性能,降低電池電阻,提高電池容量和使用壽命。然而,在使用時隨著長時間循環反復充電和放電,三元前驅體材料顆粒不同組分、不同成分的內核和外殼材料在充放電過程中的體積變化是不一致的。體積的不可逆變化產生的應力會使顆粒結構產生裂紋,從而導致電池使用壽命縮短、循環性能變差和安全性能變差。特別地,在核層與殼層之間設置多孔縫隙圈層時,一方面,不能將單層圈層厚度設置過大,避免核層與殼層之間存在連續的較寬的多孔縫隙結構導致抗壓能力不足;另一方面,如果無圈層,雖然顆粒結構強度更高,但是顆粒與電解液接觸面積減少,會影響鋰離子導通能力,導致降低電池性能。
4.因此,如何在核層與殼層之間設置既具有較優抗壓能力、又滿足鋰離子導通能力的連接圈層顯得尤為重要。
技術實現要素:
5.針對傳統三元前驅體正極材料顆粒的結構抗壓能力不強、顆粒內部與電解液接觸不夠充分、材料循環性能不佳等問題中的至少一部分,本發明提供了一種三元前驅體及其制備方法、正極材料,能夠提高三元前驅體材料顆粒的抗壓能力和結構穩定性,同時保證材料具有較佳的鋰離子導通能力。
6.根據本發明的一個方面,提供一種三元前驅體,三元前驅體的化學通式為ni
x
coymnzma(oh)2,其中0.75≤x《1.0,0≤y《0.18,0≤z《0.20,0≤a<0.1,x+y+z+a=1;m為al、ti、zr、mo、cr、w、b、mg、ba、nb與sr中的至少一種。
7.三元前驅體包括核層、殼層以及位于核層和殼層之間的多層連接層,核層和殼層為致密結構,所有的連接層均為疏松結構。
8.本發明的上述技術方案中,致密核層和致密殼層內部的孔隙較少,孔隙率
聲明:
“三元前驅體及其制備方法、正極材料與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)