[發明專利]鋰離子電池正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310388227.3
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103474637A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 林建雄;宋阜;謝能建;楊金洪;錢文連;李建軍;王莉;何向明;高劍
• 申請（專利權）人: 廈門鎢業股份有限公司;清華大學
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/62;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 哈達

1.一種鋰離子電池正極材料，其包括：多個富鋰正極材料顆粒，其特征在于，每個富鋰正極材料顆粒表面均勻包覆一層納米化合物，且該鋰離子電池正極材料的振實密度大于2.2?g/cm³。

2.如權利要求1所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述鋰離子電池正極材料的比表面積小于1.5?m²/g。

3.如權利要求1所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述富鋰正極材料的化學通式為：xLi₂MnO₃?(1-x)LiMO₂(M=Ni、Co、Mn、Cr、或Fe)；所述納米化合物為C、CeO₂、ZrO₂、SiO₂、ZnO、AlPO₄、Al₂O₃、MnO₂、或Li_xMPO₄(M=Ni、Mn、Fe、Co，x=0.9-1.2)?。

4.如權利要求1所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述納米化合物占鋰離子電池正極材料的質量百分比為0.5%-30%。

5.一種鋰離子電池正極材料的制備方法，其包括以下步驟：

將富鋰正極材料和納米化合物混合得到一混合粉體；以及

通過一容器內壁與一壓頭曲面周期性擠壓和剪切該混合粉體，使納米化合物均勻包覆于富鋰正極材料表面。

6.如權利要求5所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述納米化合物占混合粉體的質量百分比為0.5%-30%。

7.如權利要求5所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述富鋰正極材料的化學通式為：xLi₂MnO₃?(1-x)LiMO₂(M=Ni、Co、Mn、Cr、或Fe)；所述納米化合物為C、CeO₂、ZrO₂、SiO₂、ZnO、AlPO₄、Al₂O₃、MnO₂、或Li_xMPO₄(M=Ni、Mn、Fe、Co，x=0.9-1.2)?。

8.如權利要求5所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述通過容器內壁與壓頭曲面周期性擠壓和剪切該混合粉體的方法包括以下步驟：

提供一機械融合裝置，該機械融合裝置包括一容器以及一設置于該容器內的壓頭；所述容器為一圓筒形，其具有一圓弧形內壁，所述壓頭具有一曲面；該壓頭曲面與容器內壁靠近且間隔設置，且所述容器內壁與所述壓頭曲面具有不同曲率；以及

將所述混合粉體放置于容器內，保持所述壓頭固定不動，使所述容器圍繞所述壓頭旋轉。

9.如權利要求8所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述容器的旋轉速度為100轉/分鐘~2500轉/分鐘；所述通過容器內壁與壓頭曲面周期性擠壓和剪切該混合粉體的時間為5分鐘~4小時。

10.如權利要求8所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述容器圍繞所述壓頭旋轉的過程中，所述混合粉體在離心力作用下被擠壓在容器內壁上，并隨容器一起旋轉。