锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池正极和锂离子电池技术

本发明专利技术提供一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池正极和锂离子电池。锂离子电池正极材料的制备方法，包括：在正极材料基体表面依次包覆第一包覆剂和第二包覆剂；所述第一包覆剂包括弱酸和/或弱酸盐，所述第二包覆剂包括锂盐。锂离子电池正极材料，使用所述的制备方法制得。锂离子电池正极，使用所述的锂离子电池正极材料制得。锂离子电池，包括所述的锂离子电池正极。本申请提供的锂离子电池正极材料的制备方法，通过低温两段包覆在正极材料基体表面形成致密、均匀的含锂化合物包覆膜层。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池正极和锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池正极和锂离子电池。
技术介绍
自1990年以钴酸锂-石墨搭配而成的锂离子电池问世以来，锂离子电池由于其具有能量密度高、使用寿命长、自放电率低、无记忆效应等特点已经在多个领域中得到广泛应用。现今锂离子电池正极材料已经得到多元化发展，除钴酸锂外，锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰(铝)酸锂正极材料都以其各自的优势在不同领域得到发挥。而目前正极材料在锂电池的长期使用过程中会受到电解液侵蚀或者其他副反应从而增加极化，降低容量和循环寿命，当前的解决方法通常是对正极材料进行包覆避免电解液与正极材料表面的直接接触从而减少这些有害现象。但是目前用到的主流包覆剂通常为Li+难以穿梭的金属氧化物，这在一定程度上增加了材料表面极化，此外单纯的纳米金属氧化物容易团聚因而导致在正极材料表面包覆不均匀，进而增加了电池阻抗。有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池正极和锂离子电池，以解决上述问题。为实现以上目的，本专利技术特采用以下技术方案：一种锂离子电池正极材料的制备方法，包括：在正极材料基体表面依次包覆第一包覆剂和第二包覆剂；所述第一包覆剂包括弱酸和/或弱酸盐，所述第二包覆剂包括锂盐。优选地，所述第一包覆剂包括硼酸、氧化硼、磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的一种或多种；优选地，所述第一包覆剂的使用量为所述正极材料基体的质量的0.1％-2％。更加优选地，所述第一包覆剂为30-60nm的粉末材料或者溶液。可选地，所述第一包覆剂的使用量可以为所述正极材料基体的质量的0.1％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％以及0.1％-2％之间的任一值；粉末状的第一包覆剂的粒径可以为30nm、40nm、50nm、60nm以及30-60nm之间的任一值。优选地，所述锂盐包括氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、氧化锂、氯化锂、氟化锂中的一种或多种；优选地，所述锂盐的用量为所述第一包覆剂的质量的10％-50％。更加优选地，所述锂盐为30-60nm的粉末材料或者锂盐溶液。可选地，所述锂盐的用量可以为所述第一包覆剂的质量的10％、20％、30％、40％、50％以及10％-50％之间的任一值；粉末状的锂盐的粒径可以为30nm、40nm、50nm、60nm以及30-60nm之间的任一值。优选地，进行包覆时的温度为200-400℃；优选地，完成第一包覆剂包覆和完成第二包覆剂包覆之后均进行搅拌，搅拌的时间各自独立的为20-120min。可选地，包覆时的温度可以为200℃、250℃、300℃、350℃、400℃以及200-400℃之间的任一值；搅拌的时间各自独立的可以为20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min以及20-120min之间的任一值。优选地，使用包衣机进行制备；优选地，所述包衣机的搅拌锅内通入热气体对物料进行加热；优选地，所述热气体的温度为100-400℃；优选地，所述热气体包括空气、氧气、氮气或稀有气体中的一种或多种。一种锂离子电池正极材料，使用所述的制备方法制得。一种锂离子电池正极，使用所述的锂离子电池正极材料制得。一种锂离子电池，包括所述的锂离子电池正极。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：1.本申请提供的锂离子电池正极材料的制备方法，首先使用第一包覆剂在正极材料基体表面形成全面、均匀的包覆膜，然后使用第二包覆剂在这层包覆膜的表面形成锂盐包覆层，该包覆膜和包覆层构成致密、均匀的含锂化合物包覆层，有利于减少电解液副反应产生的杂质，以及材料表面岩盐相的生成，从而解决材料表面极化以及阻抗增加问题；2.本申请提供的锂离子电池正极材料，包覆层厚度分布均匀、致密，极化弱、阻抗小；3.使用本申请提供的锂离子电池正极材料制得的锂离子电池正极和锂离子电池，倍率性能好，使用寿命长。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对本专利技术范围的限定。图1为实施例1制备得到的正极材料的扫描电镜图；图2为实施例3制备得到的正极材料的扫描电镜图；图3为对比例1制备得到的正极材料的扫描电镜图；图4为对比例2制备得到的正极材料的扫描电镜图；图5为对比例3制备得到的正极材料的扫描电镜图；图6为实施例1和对比例1-3制得的扣式电池的循环性能测试图。具体实施方式如本文所用之术语：“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。下面将结合具体实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：/n在正极材料基体表面依次包覆第一包覆剂和第二包覆剂；/n所述第一包覆剂包括弱酸和/或弱酸盐，所述第二包覆剂包括锂盐。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
在正极材料基体表面依次包覆第一包覆剂和第二包覆剂；
所述第一包覆剂包括弱酸和/或弱酸盐，所述第二包覆剂包括锂盐。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一包覆剂包括硼酸、氧化硼、磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的一种或多种；
优选地，所述第一包覆剂的使用量为所述正极材料基体的质量的0.1％-2％。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一包覆剂为30-60nm的粉末材料或者溶液。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂盐包括氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、氧化锂、氯化锂、氟化锂中的一种或多种；
优选地，所述锂盐的用量为所述第一包覆剂的质量的10％-50％。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述锂盐为30-60n...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘争伟，唐泽勋，商士波，刘双祎，王浩，张瑛，
申请(专利权)人：桑顿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43