System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 正极材料及锂离子电池制造技术_技高网

正极材料及锂离子电池制造技术

技术编号:44220923 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-11 13:28
本申请公开了一种正极材料,所述正极材料为锂镍钴系复合氧化物,所述正极材料包括二次颗粒,所述二次颗粒包括多个一次颗粒,所述正极材料具有一次颗粒微晶系数P,所述微晶系数P满足20000≤P≤100000。通过上述方式,本申请提供了一种单晶材料,其中一次颗粒中的微晶数量得到提高,从而增强材料的离子电导率,克服了大颗粒单晶阻抗大容量低等问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及正极材料领域;更具体地,本申请涉及一种正极材料及锂离子电池


技术介绍

1、近年来,电动汽车和蓄电系统的大规模部署使全球对锂离子电池的需求急剧增长,这正是因为锂离子电池具有高的能量密度和功率密度。现有技术中,相比多晶材料,单晶材料具有较长的锂离子传输路径,其放电比容量和倍率性能比多晶材料更差。具体地,单晶正极材料中主要的问题是尺寸问题,一次颗粒尺寸大,会导致锂离子传输路径变长,阻抗变大,容量下降;一次颗粒尺寸小,生长不够又会导致一次颗粒间粘连无法分开变成类多晶,而类多晶的材料强度低,类多晶可能随循环逐渐裂开,产生新的面会使材料产生副反应,从而影响锂离子电池的长期性能。


技术实现思路

1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题,本申请在多个方面中提出了对现有技术进行改进的方案。

2、第一方面,本申请提供了一种正极材料,所述正极材料为锂镍钴系复合氧化物,所述正极材料包括多个晶粒,所述晶粒包括一次颗粒;

3、所述正极材料具有一次颗粒微晶系数 p,,所述微晶系数p满足20000≤p≤100000;

4、其中,d104为104晶面的晶面间距;d为所述一次颗粒的平均最长轴的长度。

5、在第二方面中,本申请提供一种锂离子电池,其包括第一方面所述的正极材料。

6、本申请的第二方面所提供的锂离子电池具有放电比容量高,倍率性能好以及离子电导率高等优点。

7、本申请提供了一种正极材料,通过将一次颗粒的微晶系数p值限定在20000≤p≤100000的范围内,使一次颗粒中存在更多的微晶,而微晶之间具有一定的间隙可以为提供锂离子提供传输通道,从而可以增加一次颗粒内的锂离子传输通道,因此能降低dcr(direct current resistance 直流内阻),提高电池的容量。而且通过提高一次颗粒中的微晶数量,解决了传统单晶颗粒一次颗粒生长不足的问题;材料生长成大颗粒单晶的同时增加颗粒中微晶数量从而增强材料的离子电导率,既解决了大颗粒单晶生长的问题,也解决了大颗粒单晶阻抗大容量低的问题。

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【技术保护点】

1.一种正极材料,所述正极材料为锂镍钴系复合氧化物,所述正极材料包括多个晶粒,所述晶粒包括一次颗粒,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料满足以下条件中的至少一项,

3.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述一次颗粒的最长轴的长度平均值D,其中D>2.0μm。

4.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述晶粒的取向相同,所述晶粒的最长轴的长度为1μm-5μm。

5.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料具有化学通式LiaNixMyNzX1-x-y-zO2b,其中0.98≤a≤1.05,0.60≤x<1,0<y≤0.40,0≤z≤0.003,0.95≤b≤1.05;M选自Co、Mn、Al中的至少一种,N选自Ti、Zr、Mg、Sr、Ba、Nb、B、W和Al 中的一种或多种, X选自W、Y、Mn、Os、Sb、V中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的正极材料,其特征在于,所述晶粒包括内部区域,所述内部区域中任意一点与所述晶粒表面的距离大于500nm,至少部分元素X位于所述内部区域。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的正极材料,其中所述正极材料满足以下条件中的至少一项:

8.根据权利要求1至6中任一项所述的正极材料,其中所述正极材料满足以下条件中的至少一项:

9.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料在0.1C下的放电容量与充电容量的比值≥90.0%,且所述正极材料在0.5C下的放电容量与0.1C下的放电容量的比值≥96.5%。

10.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括如权利要求1-9任一项所述的正极材料。

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【技术特征摘要】

1.一种正极材料,所述正极材料为锂镍钴系复合氧化物,所述正极材料包括多个晶粒,所述晶粒包括一次颗粒,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料满足以下条件中的至少一项,

3.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述一次颗粒的最长轴的长度平均值d,其中d>2.0μm。

4.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述晶粒的取向相同,所述晶粒的最长轴的长度为1μm-5μm。

5.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料具有化学通式lianixmynzx1-x-y-zo2b,其中0.98≤a≤1.05,0.60≤x<1,0<y≤0.40,0≤z≤0.003,0.95≤b≤1.05;m选自co、mn、al中的至少一种,n选自ti、zr、mg、sr、ba、nb、b...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢谦刘国学郑玉宋雄杨顺毅黄友元
申请(专利权)人:深圳市贝特瑞纳米科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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