一种外涂层包覆的高镍三元正极材料及其制备方法技术

本公开涉及一种外涂层包覆的高镍三元正极材料及其制备方法，属于锂离子电池正极材料技术领域。本公开的外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法中，通过在高镍三元正极材料的表面，分别喷洒硅烷偶联剂溶液和聚丙烯酸锂溶液，形成外涂层，包覆在高镍三元正极材料表面，可以显著降低高镍三元正极材料对空气水分的敏感度，提高其在空气中的存储性能以及电化学性能。其中，外涂层包括疏水涂层有机硅酸锂和聚丙烯酸锂；通过加入所述硅烷偶联剂，能够与高镍三元正极材料表面的残碱反应，得到具有亲油疏水官能团的有机硅酸锂，并与聚丙烯酸锂共同与高镍三元正极材料表面结合，显著降低高镍三元正极材料表面残碱并且抑制LiOH大幅度向Li2CO3转变。转变。转变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种外涂层包覆的高镍三元正极材料及其制备方法


[0001]本公开涉及锂离子电池正极材料
，特别是涉及一种外涂层包覆的高镍三元正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]高镍层状氧化物材料因其具有高可逆容量而被认为是高能量密度锂离子电池的理想正极材料。但是这种材料，尤其是具有高比表面积、多孔结构和强化学亲水性的材料，暴露在大气环境中会吸水，导致在材料表面形成残余的锂化合物，出现残锂问题，并且这种损害会在后续储存过程中进一步吸收更多的水分，进而严重腐蚀阴极氧化物。
[0003]残余锂化合物不可避免地存在于高镍三元正极材料中，它们通常以Li2O、LiOH和Li2CO3混合物的形式检测到，它们的比例随湿度和时间等存储条件的变化而变化，且其数量随高镍三元正极材料中镍含量的增加而增加。大多数高镍三元正极材料在合成过程中，不可避免地会存在少量的锂盐留在高镍三元正极材料表面，当高镍三元正极材料暴露于空气时会与H2O和CO2反应，逐渐转化为LiOH和Li2CO3。高镍三元正极材料表面的残锂问题会带来容量衰减，低锂离子扩散性能，循环性能变差等诸多困本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：制备硅烷偶联剂溶液；制备聚丙烯酸锂溶液；将高镍三元正极材料进行干燥，然后放进混料机中进行预混；预混结束后，分别将所述硅烷偶联剂溶液和所述聚丙烯酸锂溶液在不同的喷口处同时喷洒到所述混料机中的所述高镍三元正极材料，边喷洒边搅拌，结束后进行干燥热处理，得到外涂层包覆的高镍三元正极材料。2.根据权利要求1所述的外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂的制备方法为：将硅烷偶联剂溶解到第一溶剂中，得到所述硅烷偶联剂溶液。3.根据权利要求2所述的外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂的化学表达式为YSiX3，其中，Y为疏水官能团，为烃基、酯基、苯基、氟苯基中的一种；X为可水解基团，为甲氧基、卤素、乙氧基、乙酰氧基中的一种。4.根据权利要求3所述的外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：Y为甲基、丙基、苯基、丁基、辛基、乙烯基的一种。5.根据权利要求2所述的外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂的用量为所述高镍三元正极材料质量的0.5％～5％。6.根据权利要求2所述的外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述第一溶剂为易挥发的有机溶剂，为无水乙醇、无水甲醇、丙酮中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述聚丙烯酸锂溶液的制备方法为：将聚丙烯酸与氢氧化锂溶解到第二溶剂中，得到聚丙烯酸锂溶液，所述聚丙烯酸锂溶液的pH为5～9。8.根据权利要求7所述的外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述聚丙烯酸的用量为所述高镍三元正极材料质量的0.5％～3％，所述聚丙烯酸的分子量为25～50万。9.根据权利要求7所述的外涂层包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述第二溶剂为水、无水乙醇、异丙醇中的一种或几种。10.根据权利要求1所述的外涂层包覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁玲，刘伟健，阮丁山，李长东，黄龙胜，亓黎越，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：