[發明專利]一種雙層包覆的鋰離子電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710187387.X
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN108666534B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 蘇迎春;國天驕;周宏寶;朱曉沛;林純靈;周玉林;吳劍文;高智;張溪
• 申請（專利權）人: 天津國安盟固利新材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;路永斌

1.一種雙層包覆的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述正極材料以鎳鈷錳酸鋰三元材料為基體，其中，

在鎳鈷錳酸鋰三元材料的外表面包覆有硅鋰鹽，形成硅鋰鹽包覆層；

在硅鋰鹽包覆層的外表面包覆有金屬氧化物，形成金屬氧化物包覆層；

所述鎳鈷錳酸鋰三元材料為LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂或LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂；

所述硅鋰鹽選自偏硅酸鋰、正硅酸鋰和二硅酸鋰中的一種或其任意組合；

所述金屬氧化物為納米金屬氧化物，其選自納米氧化鋁、納米氧化鈣和納米氧化鎂中的一種或其任意組合；

所述納米金屬氧化物的粒徑為10nm～5μm，

所述硅鋰鹽包覆層的厚度為8-40nm，

所述金屬氧化物包覆層的厚度為8-40nm；

所述方法包括以下步驟：

步驟1、將硅弱酸分散于溶劑中，再加入鎳鈷錳酸鋰三元材料，攪拌；

所述硅弱酸與鎳鈷錳酸鋰三元材料的重量比為(0.05～20)：100；和

所述溶劑與鎳鈷錳酸鋰三元材料的重量比為(0.3～2)：1；

步驟2、加熱蒸干溶劑，然后依次燒結、過篩，得到包覆有硅鋰鹽的初產物；

步驟3、將步驟2得到的初產物與金屬氧化物采用球磨混合，然后燒結，得到雙層包覆的鋰離子電池正極材料；

步驟3所述金屬氧化物與基體的重量比為(0.02～2)：100；

步驟3所述混合為干法球磨混合或濕法攪拌混合；和

步驟3所述燒結如下進行：于200～700℃下進行2～16h。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述金屬氧化物為納米氧化鋁。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述納米金屬氧化物的粒徑為20nm～1μm。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅鋰鹽包覆層的厚度為10～30nm。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬氧化物包覆層的厚度為10～30nm。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1中，

所述鎳鈷錳三元材料為LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂或LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂；和

所述硅弱酸選自偏硅酸、二硅酸和正硅酸中的一種或多種；和

所述溶劑選自水、乙醇、乙二醇、二氯甲烷、丙酮和甲苯中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟2中，

所述加熱于40～120℃進行；和

所述燒結如下進行：于200～700℃下進行2～16h；和

所述過篩為過200～500目篩。