一种氟化物/氧化物共包覆正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种氟化物/氧化物共包覆正极材料，包括正极材料主体、复合包覆层、扩散掺杂层，复合包覆层为氟氧化物均匀包覆在正极材料主体表面形成的连续包覆膜，扩散掺杂层由复合包覆层中的部分金属元素离子扩散至正极材料主体表层形成，本发明专利技术还提供了一种氟化物/氧化物共包覆正极材料的制备方法。本发明专利技术提高的正极材料在高电压下具有较好的循环稳定性、存储寿命、高温性能以及安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种氟化物/氧化物共包覆正极材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池
，尤其是涉及一种氟化物/氧化物共包覆正极材料及其制备方法。
技术介绍
现代社会经济和科技的快速发展，使得传统的锂离子电池性能已经不能满足当前的能源需求。快速发展的电动汽车、智能化消费电子设备等领域都迫切地需要更高能量密度、长循环寿命低、低成本、高安全性的锂离子电池。在正极方面，高电压及高容量正极如LiNi0.5Mn1.5O4、xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(富锂锰基)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(NCM811/NCA)及高电压LiCoO2是有希望实现高能量密度的正极材料。尽管这些材料体系已经得到广泛的研究，但是目前高能量密度锂离子电池仍然存在一些问题，主要有循环性、功率性、高低温性能和安全性。尤其对于高电压层状氧化物正极材料，高电压下工作使其表面活性更高，包括不稳定的表面结构与高氧化态的过渡金属离子和氧离子，使材料表面结构重排、过渡金属溶解、氧析出，与电解质间的副反应也更加剧烈，导致电池迅速失效。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟化物/氧化物共包覆正极材料，其特征在于：包括正极材料主体、复合包覆层、扩散掺杂层，复合包覆层为氟氧化物均匀包覆在正极材料主体表面形成的连续包覆膜，扩散掺杂层由复合包覆层中的部分金属元素离子扩散至正极材料主体表层形成。/n

【技术特征摘要】
1.一种氟化物/氧化物共包覆正极材料，其特征在于：包括正极材料主体、复合包覆层、扩散掺杂层，复合包覆层为氟氧化物均匀包覆在正极材料主体表面形成的连续包覆膜，扩散掺杂层由复合包覆层中的部分金属元素离子扩散至正极材料主体表层形成。


2.根据权利要求1所述的氟化物/氧化物共包覆正极材料，其特征在于：复合包覆层的结构通式为MxOyFz，其中，M为金属元素Al、Mg、Ti、Mn、Zr、W、Nb、Mo、Ta中的一种或几种的组合，x＝(2y+z)/n，n为M的化合价，z＝(0.05～3.95)x，y＝(0.05～1.95)x。


3.根据权利要求2所述的氟化物/氧化物共包覆正极材料，其特征在于：氟氧化物由氟化物和氧化物形成，其中，氧化物为Al2O3、MgO、TiO2、MnO2、ZrO2、WO3中的一种或几种的组合，氟化物为AlF3、MgF2、TiF4、WF6、NbF5、MoF4、MoF6、TaF5、ZrF4中的一种或几种的组合，氟氧化物所含金属元素占正极材料的质量百分比为0.1％～5％。


4.根据权利要求1所述的氟化物/氧化物共包覆正极材料，其特征在于：复合包覆层的厚度为1-500nm，扩散掺杂层的厚度为1-100nm。


5.根据权利要求1所述的氟化物/氧化物共包覆正极材料，其特征在于：正极材料主体呈颗粒状，粒径为0.1-30微米，正极材料主体表层的部分锂离子渗透至复合包覆层。


6.根据权利要求1所述的氟化物/氧化物共包覆正极材料，其特征在于：正极材料主体为层状结...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子龙，郭炳焜，
申请(专利权)人：天目湖先进储能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32