一种表面改性的正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种表面改性的正极材料及其制备方法和应用。本发明专利技术的正极材料包括正极活性材料和包覆在所述正极活性材料表面的功能型包覆材料；所述功能型包覆材料含有抗氧化官能团，可以捕获所述正极活性材料在充放电过程中产生的活性氧。本发明专利技术的正极材料不仅可以有效抑制过渡金属离子的溶出，还能避免正极材料与电解液的直接接触，降低界面副反应，抑制活性氧的释放，改善材料结构稳定性。采用本发明专利技术的正极材料制备的锂金属二次电池能够有效提升电池的循环性能和结构稳定性，具有良好的应用前景。应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种表面改性的正极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电化学电源领域，具体涉及一种表面改性的正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着便携式电子设备、电动汽车和智能电网的快速发展，人们对于更高容量、更长寿命的储能体系提出了更高的要求。锂二次电池，因其具有循环寿命长、能量密度高和环境友好等优点，近些年来受到科研工作者的广泛关注。
[0003]正极材料作为锂二次电池的核心组成部分之一，是决定电池电压、能量密度及安全性的重要因素。目前比较有代表性的正极材料包含层状结构金属氧化物(LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、Li[Ni1‑
x
‑
y
Co
x
Mn
y
]O2(NCM))、橄榄石结构磷酸盐类(LiFePO4、LiMnPO4、LiCoPO4)及尖晶石结构氧化物(LiMn2O4)。然而，这些正极材料也存在着一些问题：(1)充放电过程中过渡金属离子的溶出，造成正极不可逆的容量损失，电池容量衰减加快，(2)阳离子混排并伴随着活性氧的脱出，导致电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，其包括正极活性材料和功能型包覆材料，所述功能型包覆材料包覆在所述正极活性材料表面的功能型包覆材料；所述功能型包覆材料含有抗氧化官能团，能够捕获所述正极活性材料在充放电过程中产生的活性氧。2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极活性材料选自层状结构金属氧化物、橄榄石结构磷酸盐类或尖晶石结构氧化物。优选地，所述层状结构金属氧化物选自LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、Li2MnO3、LiCo
x
Ni1‑
x
O2(0＜x＜1)、LiCo
x
Mn1‑
x
O2(0＜x＜1)、Li[Ni1‑
x
‑
y
Co
x
Mn
y
]O2(0＜x＜1，0＜y＜1)、LiNi
x
Co
y
Al1‑
x
‑
y
O2(0＜x＜1，0＜y＜1)中的至少一种。优选地，所述橄榄石结构磷酸盐类选自LiFePO4、LiMnPO4、LiCoPO4、LiNiPO4中的至少一种。优选地，所述尖晶石结构氧化物选自LiMn2O4、Li4Mn5O
12
、LiCoMnO4中的至少一种。优选地，所述正极活性材料选自Li[Ni1‑
x
‑
y
Co
x
Mn
y
]O2(0＜x＜1，0＜y＜1)、LiFePO4，例如为Li[Ni
0.6
Co
0.2
Mn
0.2
]O2。优选地，所述功能型包覆材料在所述正极活性材料的颗粒表面形成均匀连续的包覆层。优选地，所述功能型包覆材料具有良好的弹性和柔性，能够适应正极活性材料在充放电循环过程中的大体积变化。3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述抗氧化官能团选自羟基、羰基和胺基中的至少一种。优选地，所述功能型包覆材料选自抗氧化剂和/或高弹性聚合物。优选地，所述抗氧化剂选自含有羟基和/或胺基的物质，例如选自聚对苯二酚、聚乙烯醇、壳聚糖、岩藻多糖、聚苯胺、二芳基仲胺、对苯二胺、醛胺、酮胺、N
‑
苯基
‑
α
‑
苯胺、N
‑
苯基
‑
β
‑
萘胺、N
‑
苯基
‑
N'
‑
异丙基
‑
对苯二胺、N
‑
N'
‑
二苯基
‑
对苯二胺、4,4'
‑
双(2,2
‑
二甲基苄基)二苯胺中的至少一种。优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶欢，杨华，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：