(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 202111478719.2 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 惠州锂威 新能源科技有限公司 地址 516100 广东省惠州市博罗县园洲镇 东坡大道欣旺达产业园4号、 5号、 6号、 17号厂房1-4楼、 18号厂房 (72)发明人 王震　陈杰　杨山　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 代理人 潘俊达　王滔 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/525(2010.01) H01M 4/58(2010.01)H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种三元正极材料及其制备方法、 正极片和 二次电池 (57)摘要 本发明提供了一种三元正极材料及其制备 方法、 正极片和二次电池， 包括以下步骤： S1、 将 三元材料加入溶剂中， 并加入酸调节pH至4.5～ 6.5， 于50～90℃下搅拌30～60min， 离心处理， 取 出干燥， 得到预处理三元材料； S2、 将预处理三元 材料与Li1.5Al0.5Zr1.5(PO4)3混合于溶剂中， 并于 70～90℃下搅拌至液体蒸干， 取出干燥， 得到混 合物； S3、 将混合物 压成片状， 然后置于450～ 500 ℃下预烧结， 接着在775～825℃下煅烧， 得到三 元正极材料。 相比于现有技术， 本发明方法得到 的三元正极材料， 解决了目前三元材料稳定性 差、 电化学性能差的问题， 有效提升了电池的能 量密度和循环性能。 权利要求书1页 说明书7页 CN 114242974 A 2022.03.25 CN 114242974 A 1.一种三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 将三元材料加入溶剂中， 并加入酸调节pH至4.5～6.5， 于50～90℃下搅拌30～ 60min， 离心处 理， 取出干燥， 得到预处 理三元材料； S2、 将步骤S1中得到的预处理三元材料与Li1.5Al0.5Zr1.5(PO4)3混合于溶剂中， 并于70～ 90℃下搅拌至液体蒸干， 取 出干燥， 得到混合物； S3、 将步骤S2中得到的混合物压成片状， 然后置于450～500℃下预烧结， 接着在775～ 825℃下煅烧， 得到三元正极材 料。 2.根据权利要求1所述的三元正极材料的制备方法， 其特征在于， 步骤S1中， 干燥的温 度为70～120℃， 干燥的时间为12 ～24h。 3.根据权利要求1所述的三元正极材料的制备方法， 其特征在于， 步骤S1中， 采用磷酸 调节pH至4.5～6.5 。 4.根据权利要求1所述的三元正极材料的制备方法， 其特征在于， 步骤S2中， 所述预处 理三元材料与Li1.5Al0.5Zr1.5(PO4)3的混合步骤为： 将所述预处理三 元材料与NH4H2PO4加入水 中混合搅拌， 得到第一混合液； 将 Al(NO3)·9H2O、 CH3COOLi和Zr(NO3)·5H2O溶解于无水乙醇 中搅拌， 得到第二混合液； 然后 将所述第二混合液加入所述第一混合液中， 并于70～90℃下 搅拌至液体蒸干， 取 出干燥， 得到混合物。 5.根据权利要求4所述的三元正极材料的制备方法， 其特征在于， 步骤S2中， 干燥的温 度为70～120℃， 干燥的时间为12 ～24h。 6.根据权利要求1所述的三元正极材料的制备方法， 其特征在于， 步骤S3中， 预烧结的 时间为4.5～6.5 h； 煅烧的时间为2 ～6h。 7.根据权利要求6所述的三元正极材料的制备方法， 其特征在于， 步骤S3中， 所述预烧 结和煅烧的升温速率均为 4～6℃·min‑1； 所述预烧结和煅烧均在氧气 气氛中完成。 8.一种由权利要求1～7任一项所述的三元正极材料的制备方法制备得到的三元正极 材料。 9.一种包括权利要求8所述的三元正极材 料的正极片。 10.一种二次电池， 包括正极片、 负极片和间隔于所述正极片和所述负极片的隔膜， 其 特征在于， 所述 正极片为权利要求9所述的正极片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114242974 A 2一种三元正极材料及其制备方 法、 正极片和二次电池 技术领域 [0001]本发明涉及二次电池领域， 具体涉及一种三元正极材料及其制 备方法、 正极片和 二次电池。 背景技术 [0002]随着现代科技的进步， 一方面传统的铅蓄电池已经很难满足现代电动汽车或其他 电子产品的发展和使用要求。 另一方面， 可充电锂离子电池(LIB)因其本身 具有高容量和高 能量密度， 也已成为我们生活中不可缺少的一部分。 然而， 随着电子产品的不断发展， LiCoO2、 LiMn2O4、 LiFePO4等已经商业化并被广 泛使用的锂离子二次电池将被更先进的电池 所取代。 三元材料以其超高的容量和较低的成本引起了人们极大的兴趣。 但是， 附着在富镍 系材料颗粒表面 上的残锂会吸附空气中的H2O或CO2在材料表面发生化 学反应从而生成恶化 基体材料电化学性能的L i2CO3和LiOH等产物， 导 致材料性能下降。 [0003]此外， 在三元正极材料中Co和Mn可稳定基体材料的层 状结构， 起支撑作用； Ni元素 含量提高引起的Co、 Mn含量降低从而使三元正极材料晶体结构在 充放电循环过程中的稳定 性严重下降。 另外， Li+从基体材料的晶格脱出后因有机电解液对材料的腐蚀导致结构塌陷 使其无法再嵌回原 位置， 这不可避免地导致正极容量的下降。 此外， 由于Ni元素所占比重上 升可能导致严重的Li+/Ni2+混排现象， 引起晶体结构坍塌， Li+扩散通道受阻出现阻抗增大 或加重情况。 因此， 维持三元材料 的循环稳定性及其在高电压下 的电化学性能使其充分表 现出高容 量和高能量密度的优势就显得十分重要。 发明内容 [0004]本发明的目的之一在于： 针对现有技术的不足， 提供一种三元正极材料的制 备方 法， 以解决目前三元材料稳定性差、 电化学性能差的问题， 从而提升电池的能量密度和循环 性能。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用以下技 术方案： [0006]一种三元正极材 料的制备 方法， 包括以下步骤： [0007]S1、 将三元材料加入溶剂中， 并加入酸调节pH至4.5～6.5， 于50～90℃下搅 拌30～ 60min， 离心处 理， 取出干燥， 得到预处 理三元材料； [0008]S2、 将步骤S1中得到的预处理三元材料与Li1.5Al0.5Zr1.5(PO4)3混合于溶剂中， 并于 70～90℃下搅拌至液体蒸干， 取 出干燥， 得到混合物； [0009]S3、 将步骤S2中得到的混合物压成片状， 然后置于450～500℃下预烧结， 接着在 775～825℃下煅烧， 得到三元正极材 料。 [0010]优选的， 步骤S1中， 干燥的温度为70～120℃， 干燥的时间为12 ～24h。 [0011]优选的， 步骤S1中， 采用磷酸调节pH 至4.5～6.5 。 [0012]优选的， 步骤S2中， 所述预处理三元材料与Li1.5Al0.5Zr1.5(PO4)3的混合步骤为： 将 所述预处理三元材料与NH4H2PO4加入水中混合搅拌， 得到第一混合液； 将Al(NO3)·9H2O、说　明　书 1/7 页 3 CN 114242974 A 3