改性正极材料及其制备方法、正极极片技术

本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种改性正极材料及其制备方法、一种正极极片和一种锂离子电池。所述改性正极材料包括作为基体的正极材料，以及在所述基体表面原位生成的复合包覆层；所述复合包覆层包括设置在内的尖晶石相包覆层和设置在外的复合氮化物包覆层；其中，所述复合氮化物包覆层的化学式选自αAN<subgt;β</subgt;O<subgt;γ</subgt;·(1‑α)D<subgt;δ</subgt;E<subgt;ε</subgt;。本发明专利技术提供的改性正极材料有效改善了正极材料的导热性能和导电性能；同时，使得该改性正极材料用于锂离子电池，具有优异的热安全性和电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池，具体涉及一种改性正极材料及其制备方法、一种含有该改性正极材料的正极极片、一种含有该正极极片的锂离子电池。

技术介绍

1、锂离子电池凭借较高的工作电压、能量密度、长使用寿命、绿色环保、无记忆效应等优势被广泛应用于储能领域。随着新能源电动汽车的蓬勃发展，人们对于锂离子电池能量密度和安全性提出了更高要求，尤其是在一些极端滥用条件下的热安全性，如过充、高温存储、热箱、针刺等条件下的热传递问题。在这些情况下，由于隔膜收缩，内部短路或者sei膜分解等会造成热量在电芯内部积累和扩散，进一步引发电解液分解，正负极产气甚至失效，严重时引发电池起火和爆炸。

2、通过对正极材料进行改性和正极极片结构设计有助于提升锂离子电池的热安全性和结构稳定性，一种有效改性方法是通过对正极材料表面包覆导热物质以提高正极材料的热稳定性。氮化物陶瓷具有较高的热导率和介电常数、与硅相匹配的热膨胀系数和优异的高温电绝缘性，在集成电路和电子领域得到广泛应用。尽管氮化物陶瓷目前已经拥有稳定的合成工艺和制备方法，然而由于其烧结温度高和残留碳二次清除导致其在锂离子电池中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改性正极材料，其特征在于，所述改性正极材料包括作为基体的正极材料，以及在所述基体表面原位生成的复合包覆层；所述复合包覆层包括设置在内的尖晶石相包覆层和设置在外的复合氮化物包覆层；

2.根据权利要求1所述的改性正极材料，其中，所述正极材料选自LiNi1-y1-z1Coy1Mnz1O2、LiNi1-y2-z2Coy2Alz2O2、xLiMO2·(1-x)Li2MnO3、钴酸锂和镍酸锂中的至少一种；其中，0＜y1≤0.33；0＜z1≤0.33；0＜y2≤0.33；0＜z2≤0.33；0≤x＜1；M选自镍Ni、钴Co、锰Mn、铁Fe、铬Cr和铜Cu中的至少一种；

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【技术特征摘要】

1.一种改性正极材料，其特征在于，所述改性正极材料包括作为基体的正极材料，以及在所述基体表面原位生成的复合包覆层；所述复合包覆层包括设置在内的尖晶石相包覆层和设置在外的复合氮化物包覆层；

2.根据权利要求1所述的改性正极材料，其中，所述正极材料选自lini1-y1-z1coy1mnz1o2、lini1-y2-z2coy2alz2o2、xlimo2·(1-x)li2mno3、钴酸锂和镍酸锂中的至少一种；其中，0＜y1≤0.33；0＜z1≤0.33；0＜y2≤0.33；0＜z2≤0.33；0≤x＜1；m选自镍ni、钴co、锰mn、铁fe、铬cr和铜cu中的至少一种；

3.根据权利要求1或2所述的改性正极材料，其中，基于所述改性正极材料的总重量，所述复合包覆层的含量为0.01-10wt％，优选为0.1-5wt％；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的改性正极材料，其中，所述改性正极材料的导热系数≥10...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔少伦，石会芳，刘帅，杨琪，俞会根，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：