一种复合固态电解质包覆改性的正极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于锂电池正极材料领域，公开了一种复合固态电解质包覆改性的正极材料，该单层包覆层由有机聚合物和无机氯化物复合而成。其中，有机聚合物可提高包覆层弹性，缓解正极材料体积应变，避免包覆层破裂；无机氯化物离子电导率高，可改善锂离子在电极界面处的传输。本发明专利技术还公开了该正极材料的制备方法。其中，无机氯化物的合成原料LiCl作为有机聚合物合成的引发剂，同时，聚合反应的产物水参与了无机氯化物中间体的形成，最终在正极材料表面同时实现有机聚合物和无机氯化物的原位合成及均匀包覆，且制备方法简单，原料转化率高。还公开了该正极材料在锂离子电池中的应用，本发明专利技术的正极材料能有效提升电池循环稳定性和倍率等性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池正极材料，特别涉及一种复合固态电解质包覆改性的正极材料、制备方法及其应用。

技术介绍

1、对于镍基三元材料，提高镍含量是增加材料比容量，提升电池能量密度的主要手段，但研究发现，提高材料镍含量会引发一系列的问题。随着镍含量增加，li/ni混排加重，会阻碍li+的传输；同时，高的镍含量也会使得存储过程中材料与水和氧气的副反应加重，生成lioh、li2co3等残余锂化合物，这将导致混料时浆料发生凝结以及循环过程产气。此外，在充放电过程中，析氧初始电位会随镍含量增加而下降，这又会导致材料层状相-尖晶石相-岩盐相之间的相转变更加剧烈，致使循环过程中颗粒内部产生裂纹，而晶间和晶界开裂致使新的表面暴露在电解质中发生副反应，引发产气，使得循环过程容量快速衰减并且导致严重的安全隐患。综上，开发高镍三元正极材料是必然的发展趋势，为了解决由此带来的一系列问题，对传统三元正极材料的改性研究显得尤为重要。

2、正极材料表面包覆是常见的改性手段，通过在材料表面包覆一层电化学活性或电化学惰性物质，可以隔离电极与电解液的直接接触，改善正极材料的循环稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合固态电解质包覆改性的正极材料，其特征在于，包括正极材料基体以及包覆在其表面的一层复合固态电解质；

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质包覆改性的正极材料，其特征在于，所述正极材料基体包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的复合固态电解质包覆改性的正极材料，其特征在于，所述有机单体的结构通式为：其中R1和R2为碳链长度均大于或等于0，且小于5的烷基。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的复合固态电解质包覆改性的正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：...

【技术特征摘要】

1.一种复合固态电解质包覆改性的正极材料，其特征在于，包括正极材料基体以及包覆在其表面的一层复合固态电解质；

2.根据权利要求1所述的复合固态电解质包覆改性的正极材料，其特征在于，所述正极材料基体包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的复合固态电解质包覆改性的正极材料，其特征在于，所述有机单体的结构通式为：其中r1和r2为碳链长度均大于或等于0，且小于5的烷基。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的复合固态电解质包覆改性的正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，有机单体与正极材料基体质量比为0.1-10：100，licl与正极材料基体质量比为0.1-10：100，incl3与正极材料基体质量比为0.1-10：100，licl与inc...

【专利技术属性】
技术研发人员：王接喜，戴雨晴，侯子涵，罗桂，段惠，颜果春，李广超，王志兴，郭华军，彭文杰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：