[發明專利]快離子導體、由其包覆的正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711333226.3
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108110253B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 項宏發;汪夢成;孫毅;梁鑫
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/505;H01M10/0563;H01M10/058
• 代理公司: 北京維知知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11503
• 代理人: 王濤

1.一種由快離子導體包覆的用于鋰離子電池的正極材料，其中，所述快離子導體在所述用于鋰離子電池的正極材料的表面形成均一的包覆層，基于100重量％的所述用于鋰離子電池的正極材料，所述快離子導體的量為0.1重量％至10重量％，

其中，所述快離子導體由Li_xM_ySn_zO₈表示，其中M選自Mg、Co和Zn中的一種，1x2.5，1y2.5，2.0z3.5。

2.根據權利要求1所述的快離子導體包覆的用于鋰離子電池的正極材料，其中，所述用于鋰離子電池的正極材料選自LiCoO₂；LiNi_0.5Mn_1.5O₄；LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂；LiNi_aCo_1-aO₂，其中，0＜a＜1；LiNi_bCo_cMn_1-b-cO₂，其中，0＜b＜1，0＜c＜1；或Li₂MnO₃·LiNi_dCo_eMn_1-d-eO₂，其中0＜d＜1，0＜e＜1。

3.一種制備根據權利要求1或2所述的快離子導體包覆的用于鋰離子電池的正極材料的方法，所述方法包括如下步驟：

(1)按化學計量比將鋰鹽、M鹽、錫鹽溶于去離子水或醇中，任選地加入酸，攪拌至完全溶解；

(2)向步驟(1)得到的溶液中滴加堿溶液調節pH值至8.0～10.0，得到含有氫氧化物沉淀的懸濁液；

(3)將顆粒狀或層狀的所述用于鋰電池的正極材料加入步驟(2)所得的懸濁液中，攪拌，然后烘干；

(4)將步驟(3)中所得的粉末研磨，再在空氣的條件下，煅燒溫度在500～950℃，3～5℃/min升溫，煅燒2-12h，便可得到快離子導體包覆的用于鋰離子電池的正極材料；

其中，在所得的快離子導體包覆的用于鋰離子電池的正極材料中，基于100重量％的所述用于鋰離子電池的正極材料，所述快離子導體的量為0.1重量％至10重量％，

所述M鹽為選自鎂鹽、鈷鹽或鋅鹽。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，

所述鋰鹽選自碳酸鋰、硝酸鋰、氫氧化鋰或乙酸鋰；

所述鎂鹽選自硝酸鎂、氯化鎂、乙酸鎂、檸檬酸鎂或乙醇鎂；

所述鈷鹽選自乙酸鈷、硝酸鈷或硫酸鈷；

所述鋅鹽選自乙酸鋅、硝酸鋅、氯化鋅或硫酸鋅；

所述錫鹽選自氯化錫、氯化亞錫、硫酸亞錫、硝酸錫、硝酸亞錫或乙酸錫。

5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述正極材料為顆粒狀或層狀材料，在為顆粒狀的情況下，其粒度D₅₀為2至20微米。

6.一種用于鋰離子電池的正極，其包含根據權利要求1或2所述的快離子導體包覆的用于鋰離子電池的正極材料。

7.一種快離子導體作為鋰離子電池的電解質的用途，其中，所述快離子導體由Li_xM_ySn_zO₈表示，其中M選自Mg、Co和Zn中的一種，1x2.5，1y2.5，2.0z3.5。

8.一種鋰離子電池，其包括根據權利要求6所述的用于鋰離子電池的正極和/或快離子導體作為電解質，其中，所述快離子導體由Li_xM_ySn_zO₈表示，其中M選自Mg、Co和Zn中的一種，1x2.5，1y2.5，2.0z3.5。