一种三元锂离子电池的正极、电池及正极的制备方法与流程

本发明涉及电池的，特别是涉及一种三元锂离子电池的正极、一种三元锂离子电池和一种三元锂离子电池的正极的制备方法。

背景技术：

1、锂离子电池具有高能量密度、循环寿命长、无记忆效应等优点，被广泛应用在各类便携式电子设备和交通工具中。

2、其中，三元锂离子电池凭借其高能量密度、高工作电压和较好的动力学性能受到越来越多的关注。正极材料对电池电化学性能起关键作用，是锂离子电池的重要组成部分。因此，制备出高结构稳定性、高比容量、动力学好的正极材料对锂离子电池的发展有重大意义。

3、三元高镍材料稳定结构的非活性元素mn、co占比较少，所以其在循环过程中结构衰减较严重。此外，在充放电过程中相变体积变化导致结材料开裂，导致新鲜表面的暴露，消耗电解液，增大正极侧阻抗，恶化电性能。高镍正极ni含量高，在充电态时其表面晶格氧更易脱出，热稳定性差。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种三元锂离子电池的正极、一种三元锂离子电池和一种三元锂离子电池的正极的制备方法；通过在三元正极中引入al和sb，实现体相和表面共掺杂，获得具有高稳定性核壳结构的正极材料。al的体相掺杂引入键能更高的al-o键，从而提高材料体相结构稳定性。sb元素的引入能够调整材料微观结构，缓解相变材料收缩膨胀带来的应力集中，抑制微裂纹产生。此外，sb在材料表面的富集能稳定正极表面晶格氧，抑制表面结构衰减，改善材料在高脱锂态下的热稳定性。

2、一种三元锂离子电池的正极，所述正极包括：

3、li(niacobmnc)xm1-xo2；

4、其中，0.9≤x＜1，a+b+c＝1，m为al和sb，al与sb的摩尔比为0.7-1.5。

5、本发明还提供了一种三元锂离子电池，所述三元锂离子电池的正极为如上所述的正极。

6、本发明还提供了一种三元锂离子电池的正极的制备方法，所述制备方法包括：

7、根据ni源、co源和mn源，生成三元前驱体；

8、将所述三元前驱体与li源、al源和sb源混合后进行烧结，得到所述正极的正极材料：li(niacobmnc)xm1-xo2；其中，0.9≤x≤1，a+b+c＝1，m为al和sb，al与sb的摩尔比为0.7-1.5；

9、根据所述正极的正极材料，制备所述正极。

10、可选地，所述根据ni源、co源和mn源，生成三元前驱体，包括：

11、将ni源、co源、mn源、沉淀剂和络合剂均匀混合后，调节ph至10-13，并在50℃-80℃下搅拌1h—2h，得到第一溶液；

12、陈化所述第一溶液10h—24h后，抽滤并干燥，得到所述三元前驱体。

13、可选地，所述al源为氧化铝、氢氧化铝中的一种。

14、可选地，所述sb源为氧化锑、硫酸锑、醋酸锑中的一种。

15、可选地，三元前驱体：li：al：sb的摩尔比为：

16、1：(1-1.02)：(0.001-0.0015)：(0.0015-0.001)。

17、可选地，所述沉淀剂为碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、氢氧化钠中的一种；

18、所述络合剂为氨水、碳酸氢铵、柠檬酸中的一种。

19、可选地，所述ni源为硝酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种；

20、所述co源为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴中的一种；

21、所述mn源为硝酸锰、硫酸锰、氯化锰中的一种。

22、可选地，所述li源为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂中的一种。

23、本发明具有以下优点：

24、本发明中，正极包括：li(niacobmnc)xm1-xo2；m为al和sb。在正极材料中引入高扩散性、离子半径小的al元素实现体相掺杂，更高的al-o键能稳定材料体相结构，提升循环性能。在正极材料中引入低扩散性、离子半径大的sb元素，一方面缓解材料在充放电过程中由于相变应力集中导致的颗粒破裂现象；另一方面sb在颗粒表面的富集稳定材料表面晶格氧，抑制表面结构衰减，同时降低表面活性，抑制颗粒生长，制备出颗粒小的正极材料，改善材料循环性能。且al、sb共掺杂协同作用提高材料体相和表面金属氧键键能，抑制晶格氧的释放，提升材料热稳定性。

1.一种三元锂离子电池的正极，其特征在于，所述正极包括：

2.一种三元锂离子电池，其特征在于，所述三元锂离子电池的正极为权利要求1所述的正极。

3.一种三元锂离子电池的正极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述根据ni源、co源和mn源，生成三元前驱体，包括：

5.根据权利要求3-4任一项所述的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求3-8任一项所述的制备方法，其特征在于，

10.根据权利要求3-9任一项所述的制备方法，其特征在于，