一种表面改性的正极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:46578408 阅读:3 留言:0更新日期:2025-10-10 21:19
本申请公开了一种表面改性的正极材料及其制备方法和应用。本申请的表面改性正极材料为锂离子电池正极材料或钠离子电池正极材料,该正极材料表面通过氧‑硫键、氧‑磷键、氧‑硅键和氧‑硼键中的至少一种形成均匀的聚阴离子界面键合的表面改性包覆层。本申请的表面改性正极材料,利用表面包覆的聚阴离子界面键合层,不仅能固定正极材料表面缺配位氧,而且能在高压时起到屏蔽作用,能有效防止电解液靠近材料表面并发生氧化分解,从而确保材料在高压时容量稳定,同时解决了正极材料高压循环稳定性差、结构稳定性差、比容量低、倍率差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及正极材料,具体涉及一种表面改性的正极材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、现阶段,锂离子电池已经进入到人们生活的方方面面,并且正逐渐向大型化、高端化等方向发展,因此对电池能量密度、循环寿命和安全性等方面提出了更大要求。当前,锂电池的能量密度、循环寿命等均主要受限于正极材料。目前,钴酸锂和富镍三元材料作为主流商用正极材料获得了广泛应用,然而在实际使用中,这些材料的实际容量还远低于其理论容量。因此,目前层状氧化物正极研究,无论是学界还是产业界,最终的目的就是要通过性能优化,进一步提高其实际容量,往274mah/g的理论容量迈进。提高钴酸锂的充电电压是提高其能量密度最有效的途径。然而,随之而来的却是循环寿命和稳定性的大幅缩减。因此,提升钴酸锂高压稳定性是本领域的研究热点。表面改性是提升钴酸锂高压性能的有效途径。传统表面改性工艺通常包括固-固界面反应和固液界面反应,前一种方法难以确保界面改性均一性,后一种方法由于液体的引入导致工艺复杂化并增加成本。

2、因此,如何同时提升正极材料的循环稳定性、结构稳定性、比容量、倍率性能,仍然是正极材料技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种表面改性的正极材料,所述正极材料为锂离子电池正极材料或钠离子电池正极材料,其特征在于:所述正极材料表面通过氧-硫键、氧-磷键、氧-硅键和氧-硼键中的至少一种形成均匀的聚阴离子界面键合的表面改性包覆层。

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:所述氧-硫键由硫酸根、亚硫酸根和硫氧化合物中的至少一种提供,所述氧-磷键由磷酸根、焦磷酸根、亚磷酸根和磷氧化合物中的至少一种提供,所述氧-硅键由硅酸根提供,所述氧-硼键由硼酸根提供。

3.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:所述锂离子电池正极材料为尖晶石锰酸锂、钴掺杂锰酸锂、镍钴锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂、镍钴...

【技术特征摘要】

1.一种表面改性的正极材料,所述正极材料为锂离子电池正极材料或钠离子电池正极材料,其特征在于:所述正极材料表面通过氧-硫键、氧-磷键、氧-硅键和氧-硼键中的至少一种形成均匀的聚阴离子界面键合的表面改性包覆层。

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:所述氧-硫键由硫酸根、亚硫酸根和硫氧化合物中的至少一种提供,所述氧-磷键由磷酸根、焦磷酸根、亚磷酸根和磷氧化合物中的至少一种提供,所述氧-硅键由硅酸根提供,所述氧-硼键由硼酸根提供。

3.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:所述锂离子电池正极材料为尖晶石锰酸锂、钴掺杂锰酸锂、镍钴锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂和富锂锰基材料中的至少一种;

4.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:所述钠离子电池正极材料为p2型层状氧化物、p3型层状氧化物、o3型层状氧化物、p2/o3复合型层状氧化物、尖晶石型氧化物和隧道型氧化物中的至少一种;

5.根据权利要求1-4任一项所述的正极材料,其特征在于:所...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘锋谭兴华刘嘉杰
申请(专利权)人:北京大学深圳研究生院
类型:发明
国别省市:

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