(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111637268.2 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 合肥融捷能源材 料有限公司 地址 230088 安徽省合肥市高新区响洪甸 路1750号 (72)发明人 袁争　朱二涛　戴吴月　胡刚刚　 吴胜坤　刘克帆　李刚　 (74)专利代理 机构 合肥天明专利事务所(普通 合伙) 34115 代理人 张梦媚 (51)Int.Cl. C01G 53/00(2006.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/525(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 改性三元正极材料及其制备方法、 锂离子电 池 (57)摘要 本发明公开了一种改性三元正极材料及其 制备方法， 包括下列步骤： 将镍钴锰氢氧化物和 硼酸混合均匀后， 进行预烧结， 获得预烧 料； 取所 述预烧料与锂源、 阳离子添加剂混合均匀后， 一 次烧结， 获得三元烧结料； 将所述三元烧结料与 阴离子包覆剂混合均匀后， 二次烧结， 制得改性 三元正极材料。 该改性三元正极材料的具有高的 结构稳定性和容量， 以及优异的高温循环性能。 本发明还公开了含有上述改性三元正极材料的 锂离子电池， 其具有 优异的电学性能。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 114314693 A 2022.04.12 CN 114314693 A 1.一种改性 三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于， 包括下列步骤： 将镍钴锰 氢氧化物和硼酸混合均匀后， 进行 预烧结， 获得 预烧料； 取所述预烧料与锂 源、 阳离子添加剂混合均匀后， 一次烧结， 获得三元烧结 料； 将所述三元烧结 料与阴离 子包覆剂混合均匀后， 二次烧结， 制得改性 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， 所述硼酸的质量是所述镍钴锰氢氧化物 质量的0.1％ ‑1％。 3.如权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述预烧结的工艺， 具体为： 以3 ‑5℃/ min速率升温至 600‑800℃并保温4 ‑6h。 4.如权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述阳离子添加剂选自二氧化钛、 氧化 铝、 二氧化锆中的至少一种； 所述阳离 子添加剂的质量 为所述预烧料质量的0.0 5％‑0.5％。 5.如权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述锂源选自碳酸锂、 氢氧化锂中的一 种或两种； 锂化配比为1.0 0‑1.06。 6.如权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述一次烧结的工艺， 具体为： 首先以3 ‑ 5℃/min速率升温至600 ‑800℃， 并保温5 ‑8h； 然后以1 ‑2℃/min速率升温至900 ‑960℃， 并保 温8‑15h。 7.如权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述阴离子包覆剂选自氟化锂、 氯化锂 中的至少一种； 所述阴离 子包覆剂的质量 为所述三元烧结 料质量的0.0 5％‑0.5％。 8.如权利 要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述二次烧结的工艺， 具体为： 以3 ‑5℃/ min速率升温至40 0‑600℃， 并保温5 ‑8h。 9.一种改性三元正极材料， 其特征在于， 采用如权利要求1 ‑8任一项所述的制备方法制 得。 10.一种锂离子电池， 包括正极、 负极、 隔膜和电解液， 其特征在于， 所述正极的活性物 质包括如权利要求9所述的改性 三元正极材 料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114314693 A 2改性三元正极材料及其制备方 法、 锂离子电池 技术领域 [0001]本发明属于锂离子电池正极材料技术领域， 特别涉及一种改性三元正极材料及其 制备方法， 还涉及包括该改性 三元正极材 料的锂离 子电池。 背景技术 [0002]正极材料作为锂离子电池的关键材料之一， 对锂离子电池的性能起到至关重要的 作用。 目前常用的锂离子电池正极材料主要包括钴酸锂、 磷酸铁锂、 三元材料等， 其中， 三元 材料以镍钴锰酸锂应用最为广泛， 这主要 是由于镍钴锰酸锂以相对廉价的镍和锰取代了钴 酸锂中三分之二以上 的钴， 因此成本方面优势非常明显； 并且和 其他锂离子电池正极材料 锰酸锂、 磷酸亚铁锂相比， 镍钴锰酸锂材料和钴酸锂在电化学性能和加工性能方面非常接 近， 使得镍钴锰酸锂材 料被广泛使用。 [0003]随着锂离子电池性能的要求越来越高， 高比容量和高的充放电效率成为必要的需 求， 但现有的镍钴锰酸锂无法满足要求。 目前常规的做法是通过掺杂或包覆的手段对镍钴 锰酸锂进 行改性处理， 从而提高其比容量和充放电效率， 但 仍存在结构稳定性差， 高温循环 性能不佳的问题。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明有必要提供一种改性三元正极材料的制 备方法， 利用硼酸高温 分解的特点， 将硼酸优先与前驱体混合预烧， 从而获得更高比表面积的前驱体， 配合后续的 阳离子掺杂以及阴离子包覆， 使得三元正极材料 的具有高的结构稳定性和容量， 以及优异 的高温循环性能。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用以下技 术方案： [0006]本发明首 先提供了一种改性 三元正极材 料的制备 方法， 包括下列步骤： [0007]将镍钴锰 氢氧化物和硼酸混合均匀后， 进行 预烧结， 获得 预烧料； [0008]取所述预烧料与锂 源、 阳离子添加剂混合均匀后， 一次烧结， 获得三元烧结 料； [0009]将所述三元烧结料与阴离子包覆剂混合均匀后， 二次烧结， 制 得改性三元正极材 料。 [0010]进一步方案， 所述硼酸的质量是 所述镍钴锰 氢氧化物质量的0.1％ ‑1％。 [0011]进一步方案， 所述预烧结的工艺， 具体为： 以3 ‑5℃/min速率升 温至600‑800℃并保 温4‑6h。 [0012]进一步方案， 所述阳离子添加剂选自二氧化钛、 氧化铝、 二氧化锆中的至少一种； 所述阳离 子添加剂的质量 为所述预烧料质量的0.0 5％‑0.5％。 [0013]进一步方案， 所述锂源选自碳酸锂、 氢氧化锂中的一种或两种； 锂化配比为1.00 ‑ 1.06。 [0014]进一步方案， 所述一次烧结的工艺， 具体为： 首先以3 ‑5℃/min速率升 温至600‑800 ℃， 并保温5 ‑8h； 然后以1 ‑2℃/min速率升温至90 0‑960℃， 并保温8 ‑15h。说　明　书 1/6 页 3 CN 114314693 A 3