1.本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种三元前驱体及其制备方法、正极材料。
背景技术:
2.随着世界汽车行业迅速发展,绿色新能源汽车逐渐成为行业的未来发展方向。新能源汽车以锂电池作为核心动力,如何提升锂电池续航能力和储能能力、锂电材料单位体积能量密度、电池安全性能、使用寿命已成大势所需,技术所向。三元前驱体正极材料作为锂电池的重要组成部分,一直是技术核心所在。由于核壳材料具有容量高、循环及倍率好的优异特性,因此当前三元前驱体材料多为核壳结构。
3.目前,核壳结构的三元前驱体材料颗粒一般在核层与壳层之间设置多孔缝隙圈层,使得颗粒内部与电解液充分接触,以利于锂离子的传导,从而提高材料循环性能,降低电池电阻,提高电池容量和使用寿命。然而,在使用时随着长时间循环反复充电和放电,三元前驱体材料颗粒不同组分、不同成分的内核和外壳材料在充放电过程中的体积变化是不一致的。体积的不可逆变化产生的应力会使颗粒结构产生裂纹,从而导致电池使用寿命缩短、循环性能变差和安全性能变差。特别地,在核层与壳层之间设置多孔缝隙圈层时,一方面,不能将单层圈层厚度设置过大,避免核层与壳层之间存在连续的较宽的多孔缝隙结构导致抗压能力不足;另一方面,如果无圈层,虽然颗粒结构强度更高,但是颗粒与电解液接触面积减少,会影响锂离子导通能力,导致降低电池性能。
4.因此,如何在核层与壳层之间设置既具有较优抗压能力、又满足锂离子导通能力的连接圈层显得尤为重要。
技术实现要素:
5.针对传统三元前驱体正极材料颗粒的结构抗压能力不强、颗粒内部与电解液接触不够充分、材料循环性能不佳等问题中的至少一部分,本发明提供了一种三元前驱体及其制备方法、正极材料,能够提高三元前驱体材料颗粒的抗压能力和结构稳定性,同时保证材料具有较佳的锂离子导通能力。
6.根据本发明的一个方面,提供一种三元前驱体,三元前驱体的化学通式为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为al、ti、zr、mo、cr、w、b、mg、ba、nb与sr中的至少一种。
7.三元前驱体包括核层、壳层以及位于核层和壳层之间的多层连接层,核层和壳层为致密结构,所有的连接层均为疏松结构。
8.本发明的上述技术方案中,致密核层和致密壳层内部的孔隙较少,孔隙率
声明:
“三元前驱体及其制备方法、正极材料与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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