一种包覆复合膜的正极材料、其制备方法及用途技术

本发明专利技术提供了一种包覆复合膜的正极材料、其制备方法及用途，所述的正极材料包括正极颗粒和包覆所述正极颗粒的TiO2/Li3PO4复合膜，所述的TiO2/Li3PO4复合膜包括无定型Li3PO4固态电解质层以及分布于所述无定型Li3PO4固态电解质层内的TiO2纳米颗粒。用于正极颗粒表面包覆，Li3PO4固态电解质层结合锐钛矿相TiO2纳米颗粒不仅能够作为物理阻隔层抑制正极表面的副反应，而且能够同时提升正极界面离子与电子的传导能力，有效的促进了电化学反应过程中锂离子与电子在正极颗粒表面的传输，并且通过优化包覆材料与包覆层结构获得了明显提升的电化学性能。化学性能。化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种包覆复合膜的正极材料、其制备方法及用途


[0001]本专利技术属于电池材料
，涉及一种包覆复合膜的正极材料、其制备方法及用途。

技术介绍

[0002]近些年来，尖晶石结构的LiNi
0.5
Mn
1.5
O4(LNMO)由于广泛的应用前景得到了大家关注。LNMO材料容量大(146.7mAh/g)，电压平台高(4.7V)。与橄榄石结构的LiFeO4和尖晶石结构的LiMn2O4相比，成本较低。因此LNMO被看做是一种非常有前途的高能量密度正极材料。另外，由于LNMO拥有更高的电压平台，在组成电池时可以串联更少的单体，对于简化电池管理系统，提高电池组寿命十分有利。
[0003]采用传统固相法难以制备出LNMO纯相，极易产生Li
x
Ni1‑
x
O杂相，从而导致LNMO比容量偏低。温度超过800℃时容易出现氧缺陷，导致LNMO的Mn
4+
向Mn
3+
和Mn
2+
的低价态转变，从而导致Mn离子的溶解，进而影响LNMO的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包覆复合膜的正极材料，其特征在于，所述的正极材料包括正极颗粒和包覆所述正极颗粒的TiO2/Li3PO4复合膜，所述的TiO2/Li3PO4复合膜包括无定型Li3PO4固态电解质层以及分布于所述无定型Li3PO4固态电解质层内的TiO2纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述的正极颗粒为尖晶石结构LiNi
0.5
Mn
1.5
O4。3.一种权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：在正极颗粒表面进行两次原子层沉积循环，每次原子层沉积循环均包括依次进行的两次TiO2亚循环和一次Li3PO4亚循环，原子层沉积结束后正极颗粒表面形成TiO2/Li3PO4复合膜。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的TiO2亚循环包括：向真空反应腔室内通入钛源对正极颗粒进行第一原子层沉积，随后通入水源对正极颗粒进行第二原子层沉积；优选地，所述的钛源包括钛酸四异丙基酯Ti(OCH(CH3)2)4；优选地，所述的钛源温度为80～90℃；优选地，所述的水源温度为20～30℃；优选地，所述的第一原子层沉积的时间为2～3s；优选地，所述的第二原子层沉积的时间为0.5～1s。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，第一原子层沉积后，对正极颗粒进行第一吹扫；优选地，所述的第一吹扫采用的气体包括氮气；优选地，所述的第一吹扫的时间为10～15s；优选地，第二原子层沉积后，对正极颗粒进行第二吹扫；优选地，所述的第二吹扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：白岩，刘心同，郑军华，周世波，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：