[發明專利]一種鋰離子電池復合正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811043649.6
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109273683B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 董彬彬;黃震雷;田娜;張振宇;楊新河;周恒輝
• 申請（專利權）人: 北京泰豐先行新能源科技有限公司;北大先行科技產業有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 余長江

1.一種鋰離子電池復合正極材料，包括三元材料，在所述三元材料的表面包覆有鐵的磷酸鹽過渡層，在所述鐵的磷酸鹽過渡層表面包覆有磷酸鐵鋰包覆層，在所述鐵的磷酸鹽過渡層和磷酸鐵鋰包覆層表面包覆有碳包覆層；所述三元材料的化學式為LiNi_xCo_yM_1-x-yO₂，其中M為Mn、Al、Mg中的一種，0.6≤x≤1.0，0≤y＜0.4，x+y≤1。

2.如權利要求1所述的一種鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述三元材料的原子個數比Ni:Co:M包括6:2:2、7:2:1、8:1:1。

3.如權利要求1所述的一種鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述鐵的磷酸鹽過渡層與所述三元材料的質量比為(0.5～6):100，所述磷酸鐵鋰包覆層與所述三元材料的質量比為(1～40):100，所述碳包覆層與所述三元材料質量比為(0.2～5):100。

4.如權利要求1所述的一種鋰離子電池復合正極材料，其特征在于，所述三元材料的二次顆粒的中位粒徑尺寸為2～50μm。

5.一種鋰離子電池復合正極材料的制備方法，步驟包括：

將三元材料均勻分散到溶劑中得到懸濁液，將鐵鹽、磷酸鹽加入到水中得到溶液，將所述懸濁液和溶液混合均勻，得到漿料；

將所述漿料進行干燥，得到前驅體，再進行燒結，得到表面包覆磷酸鐵的三元材料；

將所述三元材料和磷酸鐵鋰混合均勻，得到混合物料，在氣體碳源和惰性氣體條件下，將所述混合物料經過氣相沉積得到復合正極材料。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶劑為乙醇、丙醇、甲醇、水中的至少一種，所述鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、檸檬酸鐵中的至少一種，所述磷酸鹽為磷酸氫二銨、磷酸銨、磷酸二氫銨中的至少一種。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述鐵鹽的濃度為0.04～2mol/L，所述鐵鹽中鐵離子和磷酸鹽中磷酸根的摩爾比為1:1。

8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述燒結的氣氛為空氣、氧氣中的至少一種，燒結的溫度為350～850℃。

9.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述氣體碳源為烷烴、烯烴、炔烴中的至少一種，流量為10～200mL/min；所述惰性氣體為氮氣、氬氣、二氧化碳中的至少一種，流量為10～1000mL/min。

10.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述氣相沉積的溫度為450～1200℃，時間為5～200min。