硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于固态锂电池技术领域，公开了一种硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料及其制备方法，硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料，刚性的铌酸锂包覆层是一种离子电导率高和电子绝缘的锂离子导体，通过阻碍电子向三元正极材料与硫化物电解质的界面处传导，抑制界面两侧Li+化学势差的扩大，阻止界面处空间电荷层的产生，降低界面阻抗。本发明专利技术的硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料，柔性的聚吡咯包覆层具有柔软的结构，位于三元正极材料与硫化物电解质之间，不但可将硬的固固界面转化为软的界面，缓解三元正极材料与硫化物固态电解质之间的应力应变，降低界面阻抗；而且还可阻止界面副反应。且还可阻止界面副反应。且还可阻止界面副反应。

【技术实现步骤摘要】
硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于固态锂电池
，尤其涉及一种硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]新能源汽车发展迎来新机遇，动力电池也备受关注，但常用的液态锂离子电池的性能已接近理论极限，且体系中含有的有机电解液存在泄露和燃烧的安全隐患，导致里程和安全焦虑。在众多储能体系中，硫化物固态锂电池在理论上具有高的安全性和能量密度，引发了学术界和工业界广泛的研究，被认为是未来新能源汽车的理想电源之一。
[0003]采用硫化物固态电解质与氧化物正极(如钴酸锂、高压镍锰酸锂、三元材料等)构成固态电池体系时，两者之间存在严重的界面问题。一方面，硫化物固态电解质与氧化物正极的锂离子化学势相差较大，两者界面处会产生空间电荷层效应,导致两者之间产生非常大的界面阻抗。另一方面，电极材料充放电过程的体积变化会在硫化物固态电解质与氧化物正极的固
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固界面处产生巨大的应力/应变，导致两者之间的物理接触劣化或裂纹形成。随着固态电池循环次数增加,这些界面问题共同作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料及其制备方法，其特征在于，所述双包覆层由刚性氧化物层和柔性聚合物层组成。2.如权利要求1所述硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料及其制备方法，其特征在于，所述刚性氧化物为铌酸锂(LiNbO3)，所述的柔性聚合物为聚吡咯(PPy)。3.如权利要求1所述硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料及其制备方法，其特征在于，所述三元正极材料(NCM)为LiNi
1/3
Co
1/3
Mn
1/3
O2(NCM333)、LiNi
0.5
Co
0.2
Mn
0.3
O2(NCM523)、LiNi
0.6
Co
0.2
Mn
0.2
O2(NCM622)或者LiNi
0.8
Co
0.1
Mn
0.1
O2(NCM811)中的至少一种。4.一种如权利要求1所述硫化物固态锂电池用双包覆层三元正极材料的制备方法，其特征在于，首先在三元材料表面包覆铌酸锂，包括以下步骤：步骤一，将1mg锂金属溶解在5ml无水乙醇中，磁力搅拌1h，形成乙醇锂溶液，记为溶液A；步骤二，在溶液A中加入45mg乙醇铌，磁力搅拌1h，然后加入1g三元正极材料,再磁力搅拌5h，形成均匀的溶液，记为溶液B；步骤三，在80℃下加热并搅拌溶液B至无水乙醇挥发完毕，然后转移到真空烘箱，在100℃下高温烘干，得到黑色块状固体，记为固体C；步骤四，手工研磨黑色块状固体C，得到黑色粉末，然后将其置于通氧气气流的管式炉中进行400℃高温处理1h，得到铌酸锂包覆的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雷，王斌，文安，张俊祥，吴晨硕，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：