[發明專利]高比能正極復合材料及其制備方法、鋰離子電池

在審

• 申請號: 201710254974.6
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106992290A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 李軍;賴桂棠;楊帆
• 申請（專利權）人: 深圳市集創云天新材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所44287
• 代理人: 胡海國

1.一種高比能正極復合材料，其特征在于，所述高比能正極復合材料包括鎳錳酸鋰顆粒和包覆于所述鎳錳酸鋰顆粒表面的富鋰鎳錳酸鋰層。

2.如權利要求1所述的高比能正極復合材料，其特征在于，所述富鋰鎳錳酸鋰層含有若干包覆于所述鎳錳酸鋰顆粒表面的富鋰鎳錳酸鋰顆粒，所述富鋰鎳錳酸鋰顆粒的粒徑為50～900nm。

3.如權利要求1所述的高比能正極復合材料，其特征在于，所述富鋰鎳錳酸鋰層為連續層。

4.如權利要求1所述的高比能正極復合材料，其特征在于，所述富鋰鎳錳酸鋰層包覆于所述鎳錳酸鋰顆粒的整個表面。

5.如權利要求1-4任一項所述的高比能正極復合材料，其特征在于，所述鎳錳酸鋰顆粒的粒徑為2～10μm。

6.如權利要求1-4任一項所述的高比能正極復合材料，其特征在于，所述鎳錳酸鋰顆粒和富鋰鎳錳酸鋰層的質量比為20:1～1:1。

7.一種高比能正極復合材料的制備方法，其包括以下步驟：

制備鎳錳酸鋰顆粒；

制備富鋰鎳錳酸鋰顆粒；

混合鎳錳酸鋰顆粒和富鋰鎳錳酸鋰顆粒，得到混合物，對所述混合物進行機械融合處理，使得所述富鋰鎳錳酸鋰顆粒包覆于所述鎳錳酸鋰顆粒的表面，于所述鎳錳酸鋰顆粒的表面形成富鋰鎳錳酸鋰層，得到所述高比能正極復合材料。

8.如權利要求7所述的高比能正極復合材料的制備方法，其特征在于，制備所述鎳錳酸鋰顆粒的步驟包括：

提供鋰源、鎳源及錳源，該鋰源、鎳源及錳源的摩爾比為0.95～1.15：0.4～0.6：1.4～1.6；

將該鋰源、鎳源及錳源置于分散溶劑中，得到混合組分；

對所述混合組分進行球磨處理；

將經球磨處理后的混合組分進行燒結處理，得到所述鎳錳酸鋰顆粒。

9.如權利要求7所述的高比能正極復合材料的制備方法，其特征在于，制備所述富鋰鎳錳酸鋰顆粒的步驟包括：

提供鋰源、鎳源及錳源，該鋰源、鎳源及錳源的摩爾比為1.1～1.4：0.1～0.4：0.5～0.7；

將該鋰源、鎳源及錳源充分溶解于溶劑中，得到混合溶液；

將所述混合溶液裝入高壓反應釜中，并于120～180℃的溫度下加熱8～50h后冷卻，生成沉淀；

干燥并洗滌所述沉淀，得到所述富鋰鎳錳酸鋰顆粒。

10.一種鋰離子電池，包括正極、負極、以及設置在該正極與負極之間的電解液和隔膜，其特征在于，所述正極包括如權利要求1-6任一項所述的高比能正極復合材料。