【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池制备，涉及一种正极材料的制备方法、正极材料及电池。
技术介绍
1、锂离子电池具有低成本、稳定的充放电、环境友好、安全性高等优势，广泛应用于移动电话、笔记本电脑和电动车辆等使用电池的电子设备中。锂离子电池通常以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，通过锂离子的嵌入和脱嵌实现充放电。随着对锂离子电池性能要求的不断提高，正极材料的研究已经成为制约锂离子电池整体性能提升的重要因素。
2、cn116692819a公开了一种具有纳米微孔结构高压实密度正极材料及其制备方法，将磷源、锂源、铁源、可溶性碳源与造孔剂混合后进行喷雾干燥，得到磷酸铁锂中间体混合颗粒，再将磷酸铁锂中间体混合颗粒在惰性气体中进行烧结，得到磷酸铁锂正极材料，促使颗粒内部更多的锂离子能够更加快速有效地参与嵌入与脱出，从而提高其电化学性能。cn110416506a公开了一种改性正极材料的制备方法，利用电子束蒸发法，在碳包覆磷酸铁锂薄膜上生长gesbte薄膜，退火处理后，得到改性磷酸铁锂正极材料，即gesbte改性碳包覆磷酸铁锂薄膜，表现更高的电化学活性，减少电极极化，改善了磷酸铁锂的倍率性能及高倍率下的循环性能。
3、然而，锂离子电池的低温性能较差一直是行业内亟需解决的问题，使用磷酸铁锂制成的电池在低温下dcr(直流内阻，dc internal resistance)高、放电容量低，进而影响电池在冬天的使用，尤其在北方地区的使用。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种正极材料的制备方法，所述的制备方法包括：
4、将正极材料基体放入原子层沉积系统的反应腔内，并向反应腔内同时通入低温超导纳米材料前驱体进行原子层沉积，在所述正极材料基体的表面形成低温超导纳米包覆层。
5、本专利技术采用原子层沉积技术在正极材料基体表面沉积低温超导纳米材料前驱体，以在正极材料基体的外表面形成致密的超导电网络，有效避免了材料在低温条件下出现导电性能衰减，甚至丧失导电性的问题，使得正极材料即使在低温下依然能够保持较高的容量，降低了放电dcr。
6、本专利技术中所述低温超导纳米材料前驱体是指具有低临界转变温度，在低温条件下呈现“零电阻、抗磁性”等特性的材料，通常分为单质金属类超导材料、合金类超导材料与化合物类超导材料。
7、作为本专利技术一个优选技术方案，所述低温超导纳米材料前驱体与正极材料基体的质量比为(0.1～1):100，例如可以是0.1:100、0.15:100、0.2:100、0.25:100、0.3:100、0.4:100、0.5:100、0.6:100、0.7:100、0.8:100、0.9:100或1:100，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
8、作为本专利技术一个优选技术方案，所述正极材料基体为碳包覆正极材料基体。
9、优选地，所述碳包覆正极材料基体包括碳包覆磷酸铁锂基体、碳包覆磷酸铁钒锂基体、碳包覆磷酸锰铁锂基体、碳包覆磷酸亚铁锰锂基体、碳包覆硫酸铁锂基体中的任一种。
10、优选地，所述碳包覆正极材料基体中碳含量为0.6～1％，例如可以是0.6％、0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.95％或1％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、优选地，所述碳包覆正极材料基体的比表面积为9～15m2/g，例如可以是9m2/g、9.5m2/g、10m2/g、10.6m2/g、11m2/g、11.5m2/g、12m2/g、12.5m2/g、13m2/g、13.5m2/g、14m2/g、14.5m2/g或15m2/g，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
12、优选地，所述碳包覆正极材料基体的粒径d50为0.8～1.5μm，例如可以是0.8μm、0.85μm、0.9μm、0.95μm、1.0μm、1.1μm、1.2μm、1.25μm、1.3μm、1.4μm、1.45μm或1.5μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
13、需要说明的是，本专利技术中d50是指碳包覆正极材料基体累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径。
14、优选地，所述碳包覆正极材料基体的压实密度为2.3～2.5g/cm3，例如可以是2.3g/cm3、2.32g/cm3、2.35g/cm3、2.36g/cm3、2.38g/cm3、2.4g/cm3、2.43g/cm3、2.45g/cm3、2.48g/cm3或2.5g/cm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、需要说明的是，本专利技术中所述的压实密度是采用压实密度仪将压力单位调整至2吨的情况下测量的待测样品的压实密度。
16、本专利技术中所述碳包覆正极材料基体的制备方法包括：
17、将正极活性物质、锂源、溶剂与碳源混合后干燥，然后在惰性气氛下煅烧，得到碳包覆磷酸铁锂材料。
18、需要说明的是，本专利技术采用碳包覆正极材料能够保证正极材料基体在常温下的导电性能。其中，正极活性物质包括但不限于磷酸铁、碳酸锰、五氧化二钒、磷酸亚铁锰与硫酸铁中的至少一种；锂源包括但不限于氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂中的至少一种；溶剂包括但不限于去离子水、乙醇、乙二醇中的至少一种。碳源包括但不限于柠檬酸、葡萄糖、蔗糖中的至少一种。
19、作为本专利技术一个优选技术方案，所述低温超导纳米材料前驱体包括至少两种金属前驱体。
20、优选地，向所述反应腔内同时通入至少两种金属前驱体。
21、优选地，所述金属前驱体包括铌金属前驱体、钛金属前驱体、铝金属前驱体、锡金属前驱体、锆金属前驱体、钒金属前驱体与镓金属前驱体中的至少一种。
22、本专利技术中向反应腔内同时通入两种金属前驱体进行原子层沉积，其中典型但非限制性的组合为：铌金属前驱体与钛金属前驱体的组合，铌金属前驱体与铝金属前驱体的组合，铌金属前驱体与锡金属前驱体的组合，钛金属前驱体与铝金属前驱体的组合，铌金属前驱体与锆金属前驱体的组合，铌金属前驱体与镓金属前驱体的组合，钛金属前驱体与锆金属前驱体的组合，铝金属前驱体与锆金属前驱体的组合，铌金属前驱体、钛金属前驱体与铝金属前驱体的组合，或铌金属前驱体、锆金属前驱体与铝金属前驱体的组合等等。
23、需要说明的是，由于铌在低温状态下会呈现超导体性质，是所有具有超电导性质的金属中最高的，并且在室温下具有较高的稳定性与耐腐蚀性，在高温下能够与钛、铝、锡、锆、钒、镓形成合金，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低温超导纳米材料前驱体与正极材料基体的质量比为(0.1～1):100。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述正极材料基体为碳包覆正极材料基体；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述低温超导纳米材料前驱体包括至少两种金属前驱体；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应腔的温度为300～500℃；
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法还包括：向反应腔内通入惰性气体进行冲洗；
7.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料采用权利要求1-6任一项所述的制备方法进行制备，所述的正极材料包括正极材料基体，以及包覆在所述正极材料基体外表面的低温超导纳米包覆层。
8.根据权利要求7所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料基体与所述低温超导纳米包覆层之间还设置有碳包覆层；
9.一种电池，包括正极
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述正极极片的压实密度为≥2.55g/cm3；
...【技术特征摘要】
1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低温超导纳米材料前驱体与正极材料基体的质量比为(0.1～1):100。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述正极材料基体为碳包覆正极材料基体；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述低温超导纳米材料前驱体包括至少两种金属前驱体；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应腔的温度为300～500℃；
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法还包括：向反应腔内通...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘海龙，马艳梅，崔军燕，王涛，李子郯，杨红新，
申请(专利权)人：锂白新材料科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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