本發(fā)明屬于鋰離子電池制造領(lǐng)域，涉及一種高鎳正極材料及其制備方法以及鋰離子電池。

背景技術(shù)：

隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染等問題的日益突出，開發(fā)可持續(xù)的新型能源已成為現(xiàn)代社會的當(dāng)務(wù)之急，其中鋰離子電池作為一種綠色的二次能源備受關(guān)注。目前商業(yè)化的鋰離子電池正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰及常規(guī)的鎳鈷錳酸鋰三元材料，但均存在一定的缺陷，不能滿足鋰離子電池更高能量密度和其它性能的要求。而高鎳正極材料(如x≥0.7的Li(Ni_xCo_yAl_1-x-y)O₂、x≥0.4的Li(Ni_xCo_yMn_1-x-y)O₂)具有較高的比容量，迎合了市場對高比能量電池的需求，因此獲得了越來越多的關(guān)注。

然而，一方面，高鎳正極材料由于其表面的鎳含量較高，在高溫下(>50℃)易與電解液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生HF，在HF的腐蝕下造成過渡金屬離子的溶解，使電解液/電極界面阻抗增大，降低電池的循環(huán)壽命和儲存壽命；另一方面，高鎳正極材料脫鋰后形成的Ni⁴⁺穩(wěn)定性較差，尤其在高溫情況下，易發(fā)生Ni⁴⁺→Ni³⁺的反應(yīng)，同時釋放出氧氣，使電池的循環(huán)性能和儲存性能進(jìn)一步惡化。這些缺陷嚴(yán)重制約了高鎳鋰離子電池中的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

本領(lǐng)域中已有采用摻雜和表面包覆的方法對高鎳正極材料進(jìn)行處理，以期改善電池的高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。目前摻雜普遍采用的元素有Mg、Al、Ti、Ba、Cu、Zn、Fe、V、Zr、Cr、La、Nb、Ga、F、S等，其中除F和S為非金屬元素以外，其余均為金屬元素。然而，摻雜金屬元素時所采用的化合物本身或受熱分解后形成的氧化物往往具有較高的熔點，不利于摻雜元素在材料中充分?jǐn)U散而均勻分布，達(dá)不到較好的摻雜效果。同時，這類金屬元素所對應(yīng)的氧化物大多呈堿性或中性，不利于降低高鎳材料本身具有的堿性，且其在材料的晶格中以陽離子的形式存在，對晶格中氧陰離子的穩(wěn)定作用較小，不能有效提高材料的熱穩(wěn)定性。因此，有必要提供一種更加有效的方法來提升高鎳正極材料的熱穩(wěn)定性，解決其在應(yīng)用中存在的高溫循環(huán)和高溫儲存問題。因此，如何得到一種具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性的高鎳正極材料成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種高鎳正極材料的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的高鎳正極材料熱穩(wěn)定性差的技術(shù)問題，所得到的高鎳鋰離子電池具有優(yōu)異的高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種高鎳正極材料的制備方法，包括以下步驟：

在高鎳正極材料的前驅(qū)體中加入非金屬摻雜劑，加入鋰源并燒結(jié)后得到具有非金屬元素?fù)诫s的高鎳正極材料。

所述方法可以使非金屬摻雜元素在材料中均勻分布，改善材料表面的性質(zhì)并提高晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而有效提升高鎳正極材料的熱穩(wěn)定性，并因此顯著改善高鎳鋰離子電池的高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

在本發(fā)明中，所述高鎳正極材料為Li(Ni_xCo_yMn_1-x-y)O₂，其中0.4≤x<1，0<y≤0.4，例如，x可以為0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9或0.95等，y可以為0.08、0.12、0.2、0.26、0.33或0.4等；或者，所述高鎳正極材料為Li(Ni_xCo_yAl_1-x-y)O₂，其中0.7≤x<1，0<y<0.3，例如，x可以為0.7、0.8、0.82、0.84、0.86、0.88、0.9、0.92、0.94或0.96等，y可以為0.05、0.08、0.15、0.22、0.25或0.28等。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述方法包括以下步驟：

將高鎳正極材料的前驅(qū)體及非金屬摻雜劑分散于液相介質(zhì)，待干燥后，加入鋰源，然后燒結(jié)，得到高鎳正極材料。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述方法包括以下步驟：

將高鎳正極材料的前驅(qū)體、非金屬摻雜劑以及鋰源分散于液相介質(zhì)，待干燥后，進(jìn)行燒結(jié)，得到高鎳正極材料。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述方法包括以下步驟：

將高鎳正極材料的前驅(qū)體、非金屬摻雜劑以及鋰源充分混合，然后燒結(jié)，得到高鎳正極材料。

在本發(fā)明中，期望得到的高鎳正極材料為Li(Ni_xCo_yMn_1-x-y)O₂，其中0.4≤x<1，0<y≤0.4，則高鎳正極材料的前驅(qū)體為Ni_xCo_yMn_1-x-y的氫氧化物、碳酸鹽共沉淀物或草酸鹽共沉淀物中的一種或至少兩種的組合。所述高鎳正極材料的前驅(qū)體例如可以為Ni_xCo_yMn_1-x-y的氫氧化物、碳酸鹽或草酸鹽的共沉淀物，也可以為Ni_xCo_yMn_1-x-y的氫氧化物與碳酸鹽共沉淀物的組合，氫氧化物與草酸鹽共沉淀物的組合，碳酸鹽與草酸鹽共沉淀物的組合，氫氧化物、碳酸鹽與草酸鹽共沉淀物的組合等。

在本發(fā)明中，期望得到的高鎳正極材料為Li(Ni_xCo_yAl_1-x-y)O₂，其中0.7≤x<1，0<y<0.3，則高鎳正極材料的前驅(qū)體為Ni_xCo_yAl_1-x-y的氫氧化物、碳酸鹽共沉淀物或草酸鹽共沉淀物中的一種或至少兩種的組合。所述高鎳正極材料的前驅(qū)體例如可以為Ni_xCo_yAl_1-x-y的氫氧化物、碳酸鹽或草酸鹽的共沉淀物，也可以為Ni_xCo_yAl_1-x-y的氫氧化物與碳酸鹽共沉淀物的組合，氫氧化物與草酸鹽共沉淀物的組合，碳酸鹽與草酸鹽共沉淀物的組合，氫氧化物、碳酸鹽與草酸鹽共沉淀物的組合等。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述高鎳正極材料的前驅(qū)體為經(jīng)過預(yù)燒處理的前驅(qū)體。所述預(yù)燒處理的氣氛為空氣，預(yù)燒處理的溫度在200～1000℃之間，預(yù)燒處理的時間為1～30h。

所述預(yù)燒處理的溫度例如可以為210℃、255℃、283℃、330℃、392℃、452℃、530℃、608℃、677℃、720℃、780℃、855℃、890℃、914℃或990℃等。所述預(yù)燒處理的時間例如可以為1h、2.2h、3.5h、4h、5.5h、7h、11.5h、15h、18h、22.5h、27h或29.5h等。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述非金屬摻雜劑為含硅、含磷或含硼等非金屬元素的化合物中的一種或至少兩種組合。所述含硅、含磷或含硼等非金屬元素的化合物包括但不限于：硅酸鋰、偏硅酸鋰、硅酸銨、偏硅酸銨、硅酸酯、磷酸鋰、磷酸氫鋰、磷酸二氫鋰、磷酸銨、磷酸氫銨、磷酸二氫銨、磷酸、焦磷酸、五氧化二磷、焦硼酸鋰、偏硼酸鋰、焦硼酸銨、偏硼酸銨、硼酸、偏硼酸、焦硼酸或三氧化二硼。此外，所述非金屬摻雜劑還可以為上述化合物中至少兩種的組合。例如，所述非金屬摻雜劑可以為硅酸鋰、偏硅酸銨、磷酸氫鋰、磷酸二氫銨、焦磷酸、硼酸鋰、焦硼酸，或硅酸銨與五氧化二磷的組合，硅酸四丁酯與三氧化二硼的組合，磷酸二氫銨與偏硼酸鋰的組合，焦磷酸、硅酸鋰與偏硼酸銨的組合等。

由于含硅、磷、硼等非金屬元素的摻雜劑在燒結(jié)后形成的鋰鹽本身具有電化學(xué)活性，且其比容量接近甚至高于高鎳正極材料的理論比容量，因此摻雜后不會造成材料的比容量降低。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述非金屬摻雜劑的用量為高鎳正極材料的前驅(qū)體質(zhì)量的0.1％～10％。例如，所述摻雜劑用量可以為高鎳正極材料的前驅(qū)體質(zhì)量的0.1％、0.3％、0.5％、1.1％、1.8％、4％、6.5％、7.2％或9.5％等。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述液相介質(zhì)可以為水、酒精(乙醇)或甘油中的一種或至少兩種的組合。所述組合例如可以為水和酒精的組合，水和甘油的組合，酒精和甘油的組合，水、酒精和甘油的組合。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述液相介質(zhì)的用量為高鎳正極材料的前驅(qū)體質(zhì)量的1/10～10倍。所述液相介質(zhì)的用量例如可以為高鎳正極材料的前驅(qū)體質(zhì)量的1/2倍、2倍、4.5倍、7倍、8.5倍、9倍或10倍等。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述分散的方式為磁力攪拌、機(jī)械攪拌、超聲振蕩、球磨或三維混合中的一種。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述分散為充分分散。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述干燥在干燥設(shè)備中進(jìn)行，干燥溫度為40～400℃，干燥時間為1～48h。所述干燥溫度例如可以為80℃、115℃、180℃、270℃、310℃、350℃、370℃或390℃等。所述干燥時間例如可以為2.5h、6h、9h、12h、15h、17h、20h、22h、25h、28h、31h、34h、37h、40h、43h或46h等。

在本發(fā)明中，根據(jù)選擇的高鎳正極材料的前驅(qū)體、非金屬摻雜劑、液相介質(zhì)以及鋰源的不同，干燥后得到的既可以是高鎳正極材料的前驅(qū)體與非金屬摻雜劑和/或鋰源的物理混合物，也可以是非金屬摻雜劑與高鎳正極材料的前驅(qū)體和/或液相介質(zhì)和/或鋰源反應(yīng)后的混合產(chǎn)物。例如，所述非金屬摻雜劑為磷酸鋰，高鎳正極材料的前驅(qū)體為Ni_xCo_yMn_1-x-y的碳酸鹽，液相介質(zhì)為酒精，則干燥后得到的是Ni_xCo_yMn_1-x-y的碳酸鹽與磷酸鋰的物理混合物。又例如，所述非金屬摻雜劑為五氧化二磷，高鎳正極材料的前驅(qū)體為Ni_xCo_yAl_1-x-y的氫氧化物，液相介質(zhì)為水。由于五氧化二磷與液相介質(zhì)水發(fā)生反應(yīng)生成磷酸，磷酸進(jìn)一步與部分Ni_xCo_yAl_1-x-y的氫氧化物反應(yīng)生成Ni_xCo_yAl_1-x-y的磷酸鹽，因此，干燥后得到的是Ni_xCo_yAl_1-x-y的氫氧化物與磷酸鹽的混合物。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述鋰源為醋酸鋰、硫酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰或碳酸鋰中的一種或至少兩種的組合。所述組合例如可以為醋酸鋰和硫酸鋰的組合，醋酸鋰和氫氧化鋰的組合，硝酸鋰和碳酸鋰的組合，醋酸鋰、硫酸鋰和氫氧化鋰的組合或硝酸鋰、碳酸鋰和硫酸鋰的組合等。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述鋰源的加入量按化學(xué)計量比的0.9～1.2倍加入。所述鋰源的加入量例如可以按化學(xué)計量比的0.92倍、0.97倍、1倍、1.06倍、1.10倍、1.15倍、1.2倍等比例加入。所述鋰源的加入量根據(jù)高鎳正極材料的前驅(qū)體、非金屬摻雜劑或燒結(jié)工藝條件(如燒結(jié)溫度、時間)等因素來確定。本說明書中的對比例和實施例所采用的鋰源的加入量均為典型而非限制性的。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述燒結(jié)的氣氛為空氣、氧氣或氮氣與氧氣以一定體積比例混合的混合氣體。所述燒結(jié)的氣氛例如可以為空氣，氧氣，或者氮氣與氧氣以1:9、1:4、2:3、1:1、7:3等體積比例混合的氣體。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案中，所述燒結(jié)的溫度為400～1000℃，燒結(jié)的時間為4～48h。所述燒結(jié)的溫度例如可以為450℃、500℃、550℃、580℃、600℃、650℃、700℃、735℃、750℃、800℃、810℃、850℃、900℃、950℃或980℃等。所述燒結(jié)的時間例如可以為5h、7.5h、9h、13h、18h、25h、29h、33h、40h、45h或48h等。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種采用如上所述的高鎳正極材料的制備方法得到的高鎳正極材料。采用該方法得到的高鎳正極材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種鋰離子電池，所述鋰離子電池以如上所述的高鎳正極材料作為正極材料。采用該高鎳正極材料作為正極材料，得到的鋰離子電池具有優(yōu)異的高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明的方法中非金屬摻雜劑在前驅(qū)體處理成品的過程中加入，而不需要在制備前驅(qū)體時引入，避免了非金屬摻雜劑與前驅(qū)體共沉淀或二次沉淀的復(fù)雜工藝要求，方法簡單易行；

(2)本發(fā)明優(yōu)選所使用的非金屬元素在高鎳正極材料的晶格中與氧原子以共價鍵的形式結(jié)合，具有較高的鍵能，使其晶體結(jié)構(gòu)在高溫情況下更加穩(wěn)定，晶格中的氧不易被脫鋰狀態(tài)下形成的Ni⁴⁺氧化而析出，從而提高材料的熱穩(wěn)定性；

(3)本發(fā)明優(yōu)選所使用的非金屬摻雜劑經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成的鋰鹽呈中性或弱堿性，總體上可降低高鎳正極材料的堿性，并改善材料表面的性質(zhì)，從而提高電池的高溫循環(huán)壽命和高溫儲存壽命；

(4)本發(fā)明優(yōu)選所使用的非金屬摻雜劑本身或其受熱分解后形成的化合物具有較低的熔點，有利于摻雜元素在材料中充分?jǐn)U散而均勻分布，從而達(dá)到較好的摻雜效果。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。

具體實施方式

下面將更詳細(xì)地描述本公開的示例性實施方式。雖然下文中顯示了本公開的示例性實施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)想出盡管沒有在本說明書中明確描述或者記載、但是實現(xiàn)了本發(fā)明并且包含在本發(fā)明精神、原理與范圍內(nèi)的各種方法、組分以及含量。本說明書中引述的所有例子與條件性語言都是出于說明和教導(dǎo)的目的，以幫助讀者理解發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的原理與概念，并且應(yīng)該被理解為不限于這些具體引述的例子與條件。此外，為了更清楚地說明，省略了對于已知方法、組分以及含量的詳細(xì)描述，以不混淆本發(fā)明的描述。應(yīng)理解，除非特別說明，此處描述的各實施方式中的特征可以互相組合。

對比例1：

將100份質(zhì)量Ni、Co、Mn的摩爾比為5:2:3的碳酸鹽共沉淀物前驅(qū)體和32.36份質(zhì)量的碳酸鋰(99.0％)，在三維混合機(jī)中25Hz條件下混合4h，然后置于箱式爐中空氣氣氛下680℃預(yù)燒處理6h；冷卻至室溫后重新在氧氣氣氛下960℃燒結(jié)12h，冷卻后過400目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到常規(guī)的鎳鈷錳酸鋰正極材料。利用示差掃描量熱法(DSC)測試所得正極材料的放熱峰溫度。將所得正極材料、粘結(jié)劑PVDF、導(dǎo)電劑乙炔黑按質(zhì)量比96:2:2在油系溶劑NMP中進(jìn)行正極配料，獲得均勻的正極漿料，將制備好的正極漿料均勻涂布在正極集流體Al箔上，在120℃、130℃、128℃的對流干燥箱中分別干燥10分鐘后獲得正極片，按壓實密度3.35g/cm³將正極片輥壓備用。將正極片按傳統(tǒng)制作工藝組裝成聚合物軟包電池，測試電池在45℃、3.0～4.2V、1C倍率條件下的循環(huán)性能和充滿電狀態(tài)下60℃儲存7天后的電池狀態(tài)變化。

實施例1：

將200份質(zhì)量Ni、Co、Mn的摩爾比為5:2:3的碳酸鹽共沉淀物前驅(qū)體和1.8份質(zhì)量的偏硅酸鋰加入200份質(zhì)量的去離子水中，在機(jī)械攪拌下分散2h得到漿料；將所得漿料在120℃下干燥12h，得到前驅(qū)體混合物；稱取100份質(zhì)量的前驅(qū)體混合物，加入31.76份質(zhì)量的碳酸鋰(99.0％)，在三維混合機(jī)中25Hz條件下混合4h，然后置于箱式爐中空氣氣氛下680℃預(yù)燒處理6h；冷卻至室溫后重新在氧氣氣氛下960℃燒結(jié)12h，冷卻后過400目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到具有硅元素?fù)诫s的鎳鈷錳酸鋰正極材料，同樣利用DSC測試其放熱峰溫度。隨后按對比例1中所述工藝條件，使用所得正極材料制作相同型號的聚合物軟包電池，同樣測試其高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

實施例2：

按照實施例1中相同的組分含量和工藝條件制備鎳鈷錳酸鋰正極材料，只是將其中偏硅酸鋰的質(zhì)量從1.8份提高到3.6份，且碳酸鋰的質(zhì)量從31.76份降低到31.48份，得到具有硅元素?fù)诫s的鎳鈷錳酸鋰正極材料，同樣利用DSC測試其放熱峰溫度。隨后按對比例1中所述工藝條件，使用所得正極材料制作相同型號的聚合物軟包電池，同樣測試其高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

實施例3：

按照實施例1中相同的組分含量和工藝條件制備鎳鈷錳酸鋰正極材料，只是將其中偏硅酸鋰的質(zhì)量從1.8份降低到0.08份，且碳酸鋰的質(zhì)量從31.76份提高到32.03份，得到具有硅元素?fù)诫s的鎳鈷錳酸鋰正極材料，同樣利用DSC測試其放熱峰溫度。隨后按對比例1中所述工藝條件，使用所得正極材料制作相同型號的聚合物軟包電池，同樣測試其高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

實施例4：

按照實施例1中相同的組分含量和工藝條件制備鎳鈷錳酸鋰正極材料，只是將其中偏硅酸鋰的質(zhì)量從1.8份提高到20份，且碳酸鋰的質(zhì)量從31.76份降低到29.13份，得到具有硅元素?fù)诫s的鎳鈷錳酸鋰正極材料，同樣利用DSC測試其放熱峰溫度。隨后按對比例1中所述工藝條件，使用所得正極材料制作相同型號的聚合物軟包電池，同樣測試其高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

實施例5：

將99.11份質(zhì)量Ni、Co、Mn的摩爾比為5:2:3的碳酸鹽共沉淀物前驅(qū)體、0.89份質(zhì)量的偏硅酸鋰和31.76份質(zhì)量的碳酸鋰(99.0％)加入100份質(zhì)量的去離子水中，在機(jī)械攪拌下分散2h得到漿料；將所得漿料在120℃下干燥12h，得到前驅(qū)體混合物，然后置于箱式爐中空氣氣氛下680℃預(yù)燒處理6h；冷卻至室溫后重新在氧氣氣氛下960℃燒結(jié)12h，冷卻后過400目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到具有硅元素?fù)诫s的鎳鈷錳酸鋰正極材料，同樣利用DSC測試其放熱峰溫度。隨后按對比例1中所述工藝條件，使用所得正極材料制作相同型號的聚合物軟包電池，同樣測試其高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

實施例6：

將99.11份質(zhì)量Ni、Co、Mn的摩爾比為5:2:3的碳酸鹽共沉淀物前驅(qū)體、0.89份質(zhì)量的偏硅酸鋰和31.76份質(zhì)量的碳酸鋰(99.0％)，在三維混合機(jī)中25Hz條件下混合4h，然后置于箱式爐中空氣氣氛下680℃預(yù)燒處理6h；冷卻至室溫后重新在氧氣氣氛下960℃燒結(jié)12h，冷卻后過400目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到具有硅元素?fù)诫s的鎳鈷錳酸鋰正極材料，同樣利用DSC測試其放熱峰溫度。隨后按對比例1中所述工藝條件，使用所得正極材料制作相同型號的聚合物軟包電池，同樣測試其高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

對比例2：

將200份質(zhì)量Ni、Co、Al的摩爾比為8:1.5:0.5的氫氧化物前驅(qū)體置于箱式爐中空氣氣氛下500℃預(yù)燒處理7.5h，冷卻后取100份質(zhì)量經(jīng)預(yù)燒處理的前驅(qū)體，加入89.31份質(zhì)量的醋酸鋰(99.0％)，在三維混合機(jī)中25Hz條件下混合4h，然后置于箱式爐中氧氣氣氛下780℃燒結(jié)10h，冷卻后過400目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到常規(guī)的鎳鈷錳酸鋰正極材料。利用示差掃描量熱法(DSC)測試所得正極材料的放熱峰溫度。按對比例1中所述工藝條件，只是將壓實密度從3.35g/cm³提高到3.55g/cm³對正極片進(jìn)行輥壓，按傳統(tǒng)制作工藝組裝成聚合物軟包電池，測試電池在45℃、3.0～4.2V、1C倍率條件下的循環(huán)性能和充滿電狀態(tài)下60℃儲存7天后的電池狀態(tài)變化。

實施例7：

將300份質(zhì)量Ni、Co、Al的摩爾比為8:1.5:0.5的氫氧化物前驅(qū)體置于箱式爐中空氣氣氛下500℃預(yù)燒處理7.5h，冷卻后取200份質(zhì)量經(jīng)預(yù)燒處理的前驅(qū)體、2.4份質(zhì)量的磷酸氫二鋰，加入240份質(zhì)量的去離子水中，在機(jī)械攪拌下分散0.5h得到漿料；將所得漿料在130℃下干燥20h，得到前驅(qū)體混合物；稱取100份質(zhì)量的前驅(qū)體混合物，加入88.96份質(zhì)量的醋酸鋰(99.0％)，在三維混合機(jī)中25Hz條件下混合4h，然后置于箱式爐中氧氣氣氛下780℃燒結(jié)12h，冷卻后過400目標(biāo)準(zhǔn)篩，得到具有磷元素?fù)诫s的鎳鈷鋁酸鋰正極材料，同樣利用DSC測試其放熱峰溫度。隨后按對比例2中所述工藝條件，使用所得正極材料制作相同型號的聚合物軟包電池，同樣測試其高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

實施例8：

按照實施例3中相同的組分含量和工藝條件制備鎳鈷錳酸鋰正極材料，只是將其中2.4份質(zhì)量的磷酸氫二鋰替換成2.4份質(zhì)量的磷酸氫二鋰和2.4份質(zhì)量的焦硼酸，且醋酸鋰的質(zhì)量從88.96份降低到88.92份，得到具有磷和硼元素?fù)诫s的鎳鈷鋁酸鋰正極材料，同樣利用DSC測試其放熱峰溫度。隨后按對比例2中所述工藝條件，使用所得正極材料制作相同型號的聚合物軟包電池，同樣測試其高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

之后對上述各對比例和實施例所制備的正極材料及其鋰離子電池的性能進(jìn)行對比，對比結(jié)果參見表1。

表1各對比例和實施例所制備的正極材料及其鋰離子電池的性能對比表

由上表可知：

(1)實施例1、實施例2、實施例4和實施例5所制備的正極材料的熱穩(wěn)定性均要優(yōu)于對比例1所制備的正極材料，其對應(yīng)的鋰離子電池的高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能也均要明顯優(yōu)于對比例1所制備的鋰離子電池；

(2)對比實施例1、實施例2、實施例3和實施例4所制備的正極材料及其鋰離子電池的性能結(jié)果可知，提高非金屬摻雜劑的用量可以進(jìn)一步提升正極材料的熱穩(wěn)定性及其鋰離子電池的高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能，但進(jìn)一步提高該摻雜劑的用量并不能大幅度地提高正極材料及其鋰離子電池的性能，而非金屬摻雜劑的用量過低，則幾乎起不到提高正極材料及其鋰離子電池的性能的效果；

(3)對比實施例5、實施例1和對比例1所制備的正極材料及其鋰離子電池的性能結(jié)果可知，在將鋰源與高鎳正極材料的前驅(qū)體和非金屬摻雜劑一起分散于液相介質(zhì)的情況下，其性能要優(yōu)于對比例1所制備的正極材料及其離子電池，而與實施例1所制備的正極材料及其鋰離子電池的性能基本接近；

(4)對比實施例6、實施例1和對比例1所制備的正極材料及其鋰離子電池的性能結(jié)果可知，在不使用液相介質(zhì)的情況下，其性能要優(yōu)于對比例1所制備的正極材料及其離子電池，但不如實施例1所制備的正極材料及其鋰離子電池的性能顯著；

(5)實施例7和8所制備的正極材料均要明顯優(yōu)于對比例2所制備的正極材料，其對應(yīng)的鋰離子電池的高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能也均要明顯優(yōu)于對比例2所制備的鋰離子電池；

(6)對比實施例7和8所制備的正極材料及其鋰離子電池的性能結(jié)果可知，同時添加一種或一種以上的摻雜劑可以進(jìn)一步提升正極材料的熱穩(wěn)定性及其鋰離子電池的高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能。

說明基于本發(fā)明所提供的技術(shù)手段起到了提升鋰離子電池高鎳正極材料熱穩(wěn)定性，并顯著改善其鋰離子電池的高溫循環(huán)性能和高溫儲存性能的預(yù)期效果。