[发明专利]一种锂离子电池正极材料及其制作方法

说明书

本发明公开一种锂离子电池正极材料及其制备方法，属于锂离子电池领域。本发明的一种锂离子电池正极材料，由通式Li[Ni_mCo_nM_x]O₂掺质量分数少于0.7％的B元素组成，其中M为金属元素Fe、Al、Mn中的一种，所述m，n和x符合以下规则：m＜0.1；当M为Fe时，m：n：x＝1：0.4：0.13；当M为Al时，m：n：x＝1：0.6：0.087；当M为Mn时，m：n：x＝1：0.6：0.058。本发明的一种锂离子电池正极材料具有在高充放电电压(2.2～4.6V)的条件下，电容量衰减速率小于现有锂离子电池，表现出较好的循环稳定性能，能够延长锂离子电池在高充放电电压情况使用寿命的特点。

技术领域

本发明涉及一种电极材料，具体来说涉及一种锂离子电池正极材料及其制作方法。

背景技术

锂离子电池是一种重要的清洁能源，被广泛应用于电子产品、电动汽车、储能、工程机械、航天航空等领域，锂离子电池具有能量密度大，平均输出电压高，自放电小，没有记忆效应，工作温度范围宽等优异特点。但现有的锂离子电池通常在首次放电时具有高的电容量，但在经过若干次循环使用后，电容量逐渐下降，表现出循环稳定性能较差，导致锂离子电池的寿命缩短下降，这一现象在高电压充放电的情况下尤为突出。例如电动汽车的电池通常在一年后续航里程明显缩短，三年即需要对电池进行更换。

电动汽车相比于传统汽车，对环境更加友好，但由于电池技术的限制，极大的阻碍了电动汽车大的发展，最为突出的问题之一就在于汽车用锂离子电池的充放电电压高，现有技术的锂离子电池的寿命会迅速缩短，频繁的更换电池不仅车辆的维护费用高，被废弃的锂离子电池对环境带来的负担甚至可能高于传统汽车。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种在高充放电电压(2.2～4.6V)的条件下，电容量衰减速率小于现有锂离子电池，表现出较好的循环稳定性能，能够延长锂离子电池在高充放电电压情况使用寿命的锂离子电池正极材料，及该正极材料的制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种锂离子电池正极材料，由通式Li[Ni_mCo_nM_x]O₂掺质量分数少于0.7％的B元素组成，其中M为金属元素Fe、Al、Mn中的一种，所述m，n和x符合以下规则：m＜0.1；当M为Fe时，m：n：x＝1：0.4：0.13；当M为Al时，m：n：x＝1：0.6：0.087；当M为Mn时，m：n：x＝1：0.6：0.058。

m的取值可以为小于0.1的任意值，例如0.01，0.02，0.05，0.06，0.07等；n和x的取值根据M金属元素的不同具有不同的比例关系。

本发明的一种锂离子电池正极材料，所述B元素的来源为Li₃V₂(P_1-yB_yO₄)₃，所述y＜1。

本发明的一种锂离子电池正极材料，所述Li₃V₂(P_1-yB_yO₄)₃为Li₃V₂(P_0.52B_0.48O₄)₃。

本发明的一种锂离子电池正极材料，所述Li[Ni_mCo_nM_x]O₂与Li₃V₂(P_0.52B_0.48O₄)₃共混形成若干球形聚集体。