[發明專利]鋰離子電池正極材料及其制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請號: 201811642428.0
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109698346A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 白艷;鄭鎮興;潘海龍;李子郯;車金柱;崔軍燕;王濤;陳修好;陳婷婷;馬忠龍;楊紅新
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

1.一種鋰離子電池正極材料，其特征在于，包括：

正極活性材料；

磷酸鋰，所述磷酸鋰設置在所述正極活性材料的至少部分外表面上；

包覆層，所述包覆層包覆在所述正極活性材料和所述磷酸鋰暴露的外表面上，所述包覆層包括導電聚合物。

2.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述包覆層還包括粘結劑和摻雜劑中的至少一種，

任選的，所述粘結劑包括聚乙烯吡咯烷酮，所述摻雜劑包括對甲苯磺酸鈉，所述導電聚合物包括聚吡咯；

任選的，所述正極活性材料為LiMO₂，其中，M為Ni、Co、Mn和Al中的至少一種，

優選的，所述正極活性材料為NCM811、NCM622、NCA、NCM424或NCM111。

3.一種制備權利要求1或2所述鋰離子電池正極材料的方法，其特征在于，包括：

將磷酸二銨、第一有機溶劑和正極活性材料混合均勻，并使所得到的混合物反應一定時間后蒸干，以便得到固體混合物；

將所述固體混合物、導電聚合物單體、引發劑和第二有機溶劑混合，并使所述導電聚合物單體發生聚合反應，得到所述鋰離子電池正極材料。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，得到所述固體混合物的步驟包括：

將所述磷酸二銨和所述第一有機溶劑混合，進行第一攪拌，以便得到第一液體混合物；

將所述正極活性材料加入到所述第一液體混合物中，進行第二攪拌后蒸干，以便得到所述固體混合物，

任選的，將所述磷酸二銨、所述第一有機溶劑和粘結劑混合，進行所述第一攪拌，得到所述第一液體混合物，

任選的，所述蒸干是通過以下步驟完成的：在所述第二攪拌之后，對所述正極活性材料和所述第一液體混合物的混合液在30～70℃下劇烈攪拌，使所述第一有機溶劑蒸發。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，在得到所述固體混合物的步驟中，至少滿足以下條件之一：

所述磷酸二銨與所述正極活性材料的質量比為(0.05～2):100；

所述粘結劑、所述磷酸二銨和所述第一有機溶劑的質量比為(0.05～0.15)：(0.5～3)：(30～100)；

所述第一有機溶劑為無水乙醇；

所述第一攪拌和所述第二攪拌的時間分別為6～96小時。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，將所述固體混合物、所述導電聚合物單體和所述第二有機溶劑混合之前，還包括對所述固體混合物高溫煅燒的步驟，

任選的，所述高溫煅燒的溫度為300～600℃，時間為3～8小時。

7.根據權利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述鋰離子電池正極材料是通過以下步驟得到的：

將所述導電聚合物單體和所述第二有機溶劑混合，并攪拌0.5～3小時后，得到第二液體混合物；

向所述第二液體混合物中加入所述固體混合物，進行第三攪拌，得到固液混合物；

將所述固液混合物與所述引發劑混合，進行第四攪拌，過濾，得到所述鋰離子電池正極材料。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，將所述導電聚合物單體、摻雜劑和所述第二有機溶劑混合，并攪拌0.5～3小時后，得到所述第二液體混合物，

任選的，所述導電聚合物單體為吡咯；

任選的，所述第三攪拌的時間為0.5～3小時；

任選的，所述摻雜劑為對甲苯磺酸鈉。