一种改性三元正极材料及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将超高镍三元前驱体、第一添加剂和锂源混合，经一步烧结处理得到一烧材料；(2)将硼酸与水混合，加入多羟基化合物得到混合溶液；(3)将步骤(1)得到的一烧材料和第二添加剂混合，得到混合物料，对步骤(2)得到的混合溶液进行雾化处理后与混合物料混合，经二步烧结处理得到所述改性三元正极材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一添加剂包括氧化铝、氢氧化镁、氧化锆或氧化钨中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述锂源包括氢氧化锂和/或碳酸锂；优选地，所述锂源中锂元素与超高镍三元前驱体中金属元素的摩尔比为(1.01-1.1):1，优选为(1.01-1.06):1。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一步烧结处理的温度为600～900℃，优选为650～750℃；优选地，所述一步烧结处理的时间为8～24h，优选为10～20h；优选地，所述一步烧结处理还可以加入碳源；优选地，所述一烧材料的化学式为li
1 y
(ni
a
co
b
mn
1-a-b-c
b
c
)
1-y
o2，其中，0≤y≤0.1，0.95≤a＜1，0.01≤b≤0.1，0≤c≤0.05，b包括mg
2
，al
3
，w
6
或zr
4
中的任意一种或或至少两种的组合。4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述硼酸和水的质量比为(0.1～5):100；优选地，所述多羟基化合物包括乙二醇、甘油、赤藓糖醇、果糖、甘露醇或山梨糖醇中的任意一种或至少两种的组合。5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第二添加剂包括氧化铝、氧化锆或氧化钛中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述第二添加剂和一烧材料的质量比为(0.05～0.2):100。6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述混合溶液和所述一烧材料的质量比为(0.1～5):100，优选为(0.5～3):100。7.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述二步烧结处理的温度为200～600℃，优选为250～500℃；优选地，所述二步烧结处理的时间为6～24h，优选为6～15h。8.一种改性三元正极材料，其特征在于，所述改性三元正极材料通过如权利要求1-7任一项所述方法制得。9.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包含如权利要求8所述的改性三元正极材料。10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求9所述的正极极片。

技术总结
本发明提供了一种改性三元正极材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将超高镍三元前驱体、第一添加剂和锂源混合，经一步烧结处理得到一烧材料；(2)将硼酸与水混合，加入多羟基化合物得到混合溶液；(3)将一烧材料和第二添加剂混合，得到混合物料，对混合溶液进行雾化处理后与混合物料混合，经二步烧结处理得到所述改性三元正极材料，本发明通过喷雾法包覆多羟基化合物改性的硼酸与超高镍正极材料表面的残碱发生酸碱中和反应，避免容量损失及电池胀气等问题，同时形成的Li3BO3作为一种良好的锂离子导体，既能促进锂离子的扩散，又可有效避免电解液对颗粒内部的侵蚀，降低阻抗，提高材料的循环稳定性。提高材料的循环稳定性。提高材料的循环稳定性。


技术研发人员：许开华 桑雨辰 施杨 谢军 陈玉君 汪浩波 刑利生
受保护的技术使用者：格林美（无锡）能源材料有限公司
技术研发日：2022.08.15
技术公布日：2022/10/18