C燒結(jié)8h，自然冷卻至室溫，粉碎 過(guò)篩處理得 Li1JNiassCoai0Al0V(BaTiO 3)a003o
[0046] 按照實(shí)施例1扣電測(cè)試方式評(píng)價(jià)材料。經(jīng)測(cè)試，首次放電容量比容量208mAh/g，經(jīng) 過(guò)50次循環(huán)后，放電容量保持率在96. 0 %。
[0047] 實(shí)施例3
[0048] 本實(shí)施例之鎳基多元材料其化學(xué)式為ΙΑ.?4Ν?α83Ο) α?3Α1α(ν(Β&??03)α(Μ4，為粉末 狀物質(zhì)，
[0049] 其制備包括如下步驟：
[0050] (1)稱(chēng)取。.83〇)。.1#1。.。4(0!1) 2前驅(qū)體475.(^和單水氫氧化鋰235.88，球料比 為2:1，在球磨機(jī)上以1500r/min的速度混料3. 5h，混料完成后置于氧氣氣氛爐中燒結(jié)，在 700°C燒結(jié)30h，冷卻至室溫，篩分，得到Li 1. 06附〇. 83。〇0.1 3AI0. 04;
[0051] (2)稱(chēng)取聚丙烯睛20. 0g，將聚丙烯睛溶解到四氫呋喃中，其聚丙烯睛的質(zhì)量濃度 為2.5%，將步驟⑴所得的Li1.。6Ni。.S3COαl3Al。.。 4加入 450g，攪拌分散50min，然后加入鈦 酸鋇5. 5g，攪拌速度為1500r/min,分散均勾后，在烘箱中干燥；
[0052] (3)將步驟（2)所得的物質(zhì)在氧氣氣氛爐中700°C燒結(jié)12h，自然冷卻至室溫，粉碎 過(guò)篩處理得 Li1.Q4Nias3Coai3AlaiV(BaTiO 3)a004o
[0053] 按照實(shí)施例1扣電測(cè)試方式評(píng)價(jià)材料。經(jīng)測(cè)試，首次放電容量比容量202mAh/g，經(jīng) 過(guò)50次循環(huán)后，放電容量保持率在95. 5 %。
[0054] 對(duì)比例1
[0055] 本對(duì)比例之鎳基多元材料其化學(xué)式為L(zhǎng)iu2Nia79Co aisAll^3，為粉末狀物質(zhì)，
[0056] 其制備包括如下步驟：
[0057] (1)稱(chēng)取。.79(：〇。.1/1。.。3(0!1) 2前驅(qū)體475.(^和單水氫氧化鋰221.58，球料比為 3:1，在球磨機(jī)上以1800r/min的速度混料4h，混料完成后置于氧氣氣氛爐中燒結(jié)，在800 °C 燒結(jié)20h，冷卻至室溫，篩分，得到Liu2Nia79CoaisAl a03;
[0058] (2)稱(chēng)取聚偏氟乙烯7. 8g，將聚偏氟乙烯溶解到N-甲基吡咯烷酮中，其聚偏氟乙 烯的質(zhì)量濃度為〇. 8%，將步驟（1)所得的1^1.。2附。.79〇)。.1/1。.。 3加入45(^，攪拌分散501^11， 攪拌速度為2000r/min，分散均勻后，在烘箱中干燥；
[0059] (3)將步驟⑵所得的物質(zhì)在氧氣氣氛爐中800°C燒結(jié)10h，自然冷卻至室溫，粉碎 過(guò)篩處理得 Li1^2Nia 79CoaisAla〇3。
[0060] 按照實(shí)施例1扣電測(cè)試方式評(píng)價(jià)材料。經(jīng)測(cè)試，首次放電容量比容量198. ImAh/g， 經(jīng)過(guò)50次循環(huán)后，放電容量保持率在94. 0 %。
[0061] 對(duì)比例2
[0062] 本對(duì)比例之鎳基多元材料其化學(xué)式為L(zhǎng)iu8NiassCo a 1(]Α1α(]2，為粉末狀物質(zhì)，
[0063] 其制備包括如下步驟：
[0064] (1)稱(chēng)取附。.88〇)。.1/1。.。2(0!1) 2前驅(qū)體475.(^和單水氫氧化鋰240.28，球料比 為2:1，在球磨機(jī)上以1200r/min的速度混料3. 0h，混料完成后置于氧氣氣氛爐中燒結(jié)，在 850°C燒結(jié)10h，冷卻至室溫，篩分，得到Li 1. 08附〇. 88。〇0. 1〇Α1〇. 〇2;
[0065] (2)稱(chēng)取聚環(huán)氧乙烷18g，將聚環(huán)氧乙烷溶解到丙酮中，其聚環(huán)氧乙烷的質(zhì)量濃度 為3·3%，將步驟⑴所得的Li1.。sNi。.ssCOal。Al。.。 2加入 450g，攪拌分散50min，攪拌速度為 1000r/min，分散均勻后，在烘箱中干燥；
[0066] (3)將步驟（2)所得的物質(zhì)在氧氣氣氛爐中750°C燒結(jié)8h，自然冷卻至室溫，粉碎 過(guò)篩處理得 LiuNiassCoa 1QA10.02。
[0067] 按照實(shí)施例1扣電測(cè)試方式評(píng)價(jià)材料。經(jīng)測(cè)試，首次放電容量比容量208mAh/g，經(jīng) 過(guò)50次循環(huán)后（循環(huán)充放電測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖3)，放電容量保持率在95. 0%。
[0068] 實(shí)驗(yàn)例：全電池測(cè)試
[0069] 將實(shí)施例1~3及對(duì)比例1~2所制備的活性物質(zhì)、聚偏氟乙烯、乙炔黑按照重 量比94:3:3比例配料，按照順序依次加入到N-甲基吡咯烷酮中，其中漿料的固含量為 65~68%，攪拌混合均勻后，將漿料涂布于16um的鋁箱上，漿料的面密度為420g/m2,經(jīng) 烘干、輥壓、分切制備成正極極片；將石墨、乙炔黑、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠乳按照重量 比95:1:1. 5:2. 5比例配料，按照順序依次加入到去離子水中，其中漿料的固含量為40~ 50%，攪拌混合均勻后，將漿料涂布于IOum的銅箱上，經(jīng)烘干、輥壓、分切制備成負(fù)極極片； 隔膜為進(jìn)口的聚丙烯微孔膜（Celgard 2400)，電解液為L(zhǎng)OM LiPF6的碳酸乙烯酯、碳酸二 乙酯和碳酸二甲酯混合液，體積比為1:1: 1，電解液水分含量小于30ppm ;卷繞、注液后制備 成軟包電池。
[0070] 1)高溫存儲(chǔ)測(cè)試
[0071] 取5個(gè)電池，在室溫25°C下，以IC的恒電流充電至4. 2V，再以4. 2V的恒壓充電， 截止電流為〇. 01C，然后放入大氣氣氛下150°C高溫箱中存儲(chǔ)5h，用眼睛目測(cè)有無(wú)電池的變 形或者破裂，或者有無(wú)伴隨破裂的起火。
[0072] 2)釘插測(cè)試
[0073] 取5個(gè)電池，在室溫25°C下，以IC的恒電流充電至4. 4V，再以4. 4V的恒電壓充電， 截止電流為〇. 01C，然后采用2. 5_的釘子刺穿電池，觀察有無(wú)電池的起火。本實(shí)驗(yàn)為涉及 電池在高溫下的安全性的測(cè)試，是比高溫存儲(chǔ)測(cè)試更嚴(yán)格的測(cè)試。
[0074] 將實(shí)施例1~3和對(duì)比例1~2的測(cè)試結(jié)果列于表1中。
[0075] 表1實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2的電池測(cè)試結(jié)果
[0078] 由表1可知，鎳基多元正極材料表面包覆鈦酸鋇處理后，產(chǎn)品的安全測(cè)試性能優(yōu) 良。
[0079] 以上的實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行 限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案 作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋰離子電池鎳基多元正極材料，其特征在于，該正極材料為粉末物質(zhì)，化學(xué)式 為L(zhǎng)iaNixCoyAlzOy(BaTiO3)n，其中0? 9彡a彡1. 2,0? 75彡X彡0? 95,0? 05彡y彡0? 25， 0彡z彡0? 05, 0 < n彡0? 005 !BaTiO3為包覆層。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰離子電池鎳基多元正極材料，其特征在于，0. 75 < X < 0. 95， 0? 05 彡 y 彡 0? 2,0. 01 彡 z 彡 0? 05〇3. 權(quán)利要求1或2所述鋰離子電池鎳基多元正極材料的制備方法，其特征在于，包括步 驟： 1) 將NixCoyAlz (OH)2前驅(qū)體與鋰源按照摩爾比Li ANi+Co+Al) = 0. 9~1. 2混合，在 球磨機(jī)上混料0. 5~5h，然后將物料在氧氣氣氛中燒結(jié)5~30h，燒結(jié)溫度控制在600~ 900°C，自然降溫至室溫出爐，粉碎過(guò)篩后，得到Li aNixCciyAlzO2; 2)將聚合物溶解在有機(jī)溶劑中，然后加入步驟1)所得LiaNixCoyAlzO 2到有機(jī)溶劑中分 散均勻，加入BaTiO3，分散均勻后置于烘箱中干燥； 3) 將步驟2)所得的物質(zhì)在氧氣氣氛中以溫度600~900 °C燒結(jié)6~15h后，自然冷卻 至室溫，粉碎過(guò)篩處理，得LiaNixCoyAlzOy(BaTiO 3)n。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述鋰源為氫氧化鋰、碳酸鋰、醋酸 鋰中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中在球磨機(jī)上混料的條 件為：球料比為（0. 8~3) : 1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速800~2000r/min的速度在球磨機(jī)上混料3~ 5h〇6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中聚合物為聚丙烯睛、聚 環(huán)氧乙烷、聚偏氟乙烯中的一種或幾種。7. 根據(jù)權(quán)利要求3~6任一所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中的有機(jī)溶劑 為N-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氫呋喃、甲酸甲酯中的一種或幾種，聚合物在所述有機(jī)溶劑中 的質(zhì)量濃度為0.2~5%。8. 根據(jù)權(quán)利要求3~6任一所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中加入的 BaTiO3為L(zhǎng)i aNixCoyAlz02重量的0? 5~2%，加入BaTiO3后分散速度為1000~2500r/min。9. 根據(jù)權(quán)利要求3~6任一所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中以溫度700~ 800°C 燒結(jié) 8 ~12h。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于能源材料領(lǐng)域，提出一種鋰離子電池鎳基多元正極材料，該正極材料為粉末物質(zhì)，化學(xué)式為L(zhǎng)iaNixCoyAlzO2/(BaTiO3)n，其中0.9≤a≤1.2，0.75≤x≤0.95，0.05≤y≤0.25，0≤z≤0.05,0＜n≤0.005；BaTiO3為包覆層。本發(fā)明還提出所述正極材料的制備方法。本發(fā)明通過(guò)表面包覆技術(shù)在鎳基多元材料表面形成一層均勻的包覆層，保護(hù)內(nèi)核材料與電解液的直接接觸，阻止材料表面與電解液之間發(fā)生副反應(yīng)，有效地阻止充電過(guò)程中Ni4+與電解液反應(yīng)進(jìn)而維持材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；在鎳基多元材料表面包覆一層鈦酸鋇，可以保護(hù)鋰離子電池在溫度上升過(guò)快時(shí)材料表面電阻增大變成絕緣體，保證了電池的安全性能。
【IPC分類(lèi)】H01M4/1391, H01M4/52, H01M4/62, H01M4/36, H01M10/0525
【公開(kāi)號(hào)】CN105098161
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510565836
【發(fā)明人】蔡振勇, 李艷, 石慧, 袁榮忠, 李陽(yáng)興, 李旭, 蔣湘康, 譚欣欣
【申請(qǐng)人】湖南杉杉新材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年9月8日