正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种正极材料的制备方法，包括：将第一含锂化合物和含有不饱和键的小分子单体混合，获得混合液；将混合液和基体材料混合，获得混合浆料，其中，混合浆料中部分第一含锂化合物渗透基体材料的表面，并在基体材料表面形成过渡层；将混合浆料和引发剂混合，以使混合浆料中含有不饱和键的小分子单体聚合，并使生成的含有不饱和键的小分子聚合物和混合浆料中部分第一含锂化合物附着于过渡层的表面，并在过渡层的表面形成电解质膜，获得正极材料。本申请在电解质膜和基体材料之间形成有过渡层，提高了正极材料的导电性。本发明专利技术还提供一种正极材料。供一种正极材料。供一种正极材料。

【技术实现步骤摘要】
正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池
，具体地，涉及一种正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]自电池问世以来，迅速运用到日常生活中，并且不断扩大应用领域，如便携式电子设备、电动汽车、飞行设备、电动船舶及大规模储能设施等。因此，人们对电池在高能量密度、长循环寿命、高安全性等方面的追求越来越迫切。目前，应用范围最广的锂离子电池和产业化提速的钠离子电池，使用的正极材料主要是层状过渡金属氧化物(钴酸锂、镍钴锰酸锂等)，聚阴离子型化合物(磷酸铁锂、磷酸锰铁锂等)，尖晶石型氧化物(镍锰酸锂等)。这些正极材料由于工作电压低、容量或能量低，已经不能满足部分应用方向的能量密度要求，而提升电池能量密度的主要方式是提高正极材料的充电上限电压或比容量的提高。
[0003]目前商业化的正极材料主要有磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料、钴酸锂等，其中三元材料和钴酸锂比容量相对较高，为满足更高能量密度的需求，其正朝着高电压和高镍的方向发展，但高镍三元材料和高电压钴酸锂的高成本问题不容忽视。富锂锰基材料由于具有较高的能量密度，同时具有更明显的价格本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括：将第一含锂化合物和含有不饱和键的小分子单体混合，获得混合液；将所述混合液和基体材料混合，获得混合浆料，其中，所述混合浆料中部分所述第一含锂化合物渗透所述基体材料的表面，并在所述基体材料表面形成过渡层；将所述混合浆料和引发剂混合，以使所述混合浆料中所述含有不饱和键的小分子单体聚合，并使生成的含有不饱和键的小分子聚合物和所述混合浆料中部分所述第一含锂化合物附着于所述过渡层的表面，并在所述过渡层的表面形成电解质膜，获得正极材料。2.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述混合液和所述基体材料混合，获得混合浆料，包括：所述混合液和所述基体材料按照1:0.001
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0.01的质量比混合，并在第一预设温度下以第一搅拌速度搅拌第一搅拌时长，获得所述混合浆料。3.根据权利要求2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述第一预设温度为20℃
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80℃；和/或所述第一搅拌速度为10rpm
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1000rpm；和/或所述第一搅拌时长为1min
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100min。4.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述混合浆料和引发剂混合，以使所述混合浆料中所述含有不饱和键的小分子单体聚合，并使生成的含有不饱和键的小分子聚合物和所述混合浆料中部分所述第一含锂化合物附着于所述过渡层的表面，并在所述过渡层的表面形成电解质膜，获得正极材料，包括：所述混合浆料和所述引发剂按照1:0.0001
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0.05的质量比混合；在预设的第二预设温度下以第二搅拌速度搅拌第二搅拌时长；在预设的第三预设温度下以第三搅拌速度搅拌，直至所述混合浆料中固体含量达到预设比例；其中，所述第三预定温度大于所述第二预定温度，所述第三搅拌速度大于所述第二搅拌速度；静置固体含量达到预设比例的所述混合浆料，使所述含有不饱和键的小分子单体聚合，并使获得的所述含有不饱和键的小分子聚合物和所述混合浆料中部分所述第一含锂化合物附着于所述过渡层的表面，并在所述过渡层的表面形成电解质膜；对静置后的所述混合浆料进行处理，获得正极材料。5.根据权利要求4所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述第二预设温度为20℃
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80℃；和/或所述第二搅拌速度为10rpm
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1000rpm；和/或所述第二搅拌时长为1min
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100min；和/或所述第三预设温度为50℃
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100℃；和/或所述第三搅拌速度为100rpm
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2000rpm；和/或所述预设比例为10％
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70％。6.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述基体材料通过以下步骤获得：获得沉淀剂溶液和络合剂溶液；将镍盐、钴盐和锰盐混合，获得混合盐溶液；
将所述混合盐溶液、所述沉淀剂溶液和所述络合剂溶液加入反应容器中，获得前驱体材料；将所述前驱体材料与第二含锂化合物混合，获得所述基体材料。7.根据权利要求6所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述前驱体材料与第二含锂化合物混合，获得所述基体材料，包括：将所述前驱体材料与第二含锂化合物混合，获得混合物；对所述混合物进行烧结，获得次基体材料；破碎所述次基体材料，并向破碎后的所述次基体材料中加入固态电解质；将所述次基体材料和所述固态电解质依次经过球磨、烧结、筛分、除磁工艺，获得所述基体材料。8.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述第一含锂化合物包括氟化锂、氧化锂、碳酸锂、六氟磷酸锂、双乙二酸硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂与三氟甲基磺酸锂中的一种或多种。9.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述含有不饱和键的小分子单体包括乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、三乙二醇甲基丙烯酸酯、磷酸三烯丙酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱柳，蔡隆敬，谢晓兵，吕家斌，吴琪，熊得军，
申请(专利权)人：孚能科技赣州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：