[發明專利]包覆正極材料的方法、電池和制備電池的方法

有效

• 申請號: 202010733768.5
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111933939B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 劉陽
• 申請（專利權）人: 山東宏勻納米科技有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 深圳市深弘廣聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44449
• 代理人: 向用秀

本申請提供了一種包覆正極材料的方法，利用反應氣體化合物，通過等離子體沖擊的方式處理待包覆正極材料，得正極材料；所述反應氣體化合物為含C和F元素的氣體化合物。即通過等離子體法(一步反應)即實現了待包覆正極材料表面的碳包覆和氟包覆，方法簡單、效率高、耗時少；基于本申請的方法獲得的正極材料制備獲得的電池的導電性高，循環穩定性高；本申請的制備電池的方法簡單、效率高、耗時少。

技術領域

本申請涉及電池技術領域，具體涉及一種包覆正極材料的方法，一種電池，和一種制備電池的方法。

背景技術

當前，具有高性能的聚合物鋰電池已經廣泛應用于手機、筆記本、平板電腦等可移動設備上，其同時也是目前市場上主流電動汽車的電源。現有技術中，在制備正極材料時，往往需要對其進行包覆處理，常見的包覆的方法有原子層氣相沉積(ALD，Atom layerdeposition)、共沉淀、電鍍、溶劑熱、機械混合-加熱法、化學氣相沉積(CVD，Chemicalvapor deposition)等。目前，鋰離子電池(LIBs，Lithium ion batteries)常用正極材料可通過化學氣相沉積法實現碳包覆，它可以提高正極材料的導電性，并減少材料和電解液的直接接觸，提升材料的電化學性能，而通過共沉淀法實現氟元素的包覆，氟的存在可以抑制電解液和正極材料的副反應，減緩容量衰減，可實現LIBs的壽命延長。但是，現有的共沉淀法和化學氣相沉積法只能分別實現氟化物包覆和碳包覆，且化學氣相沉積法存在包覆耗時長、包覆溫度高、包覆厚度不均的問題，而共沉淀法存在步驟繁瑣，控制條件嚴苛的問題。

針對現有技術的多方面不足，本申請的發明人經過深入研究，提出一種新的包覆正極材料的方法，電池和制備電池的方法。

發明內容

本申請的目的在于，提供，本申請的能夠有效解決現有技術中包覆正極材料的方法繁瑣、效率低的技術問題。

為解決上述技術問題，本申請提供一種包覆正極材料的方法，利用反應氣體化合物，通過等離子體沖擊的方式處理待包覆正極材料，得正極材料；所述反應氣體化合物為含C和F元素的氣體化合物。

其中，所述含C和F元素的氣體化合物為R-CH_mF_3-m類化合物、或多種R-CH_mF_3-m類化合物組成的氣體混合物；0≤m≤3，所述R為氟、氫、甲基、乙基、丙基或異丙基。

其中，所述通過等離子體沖擊的方式處理待包覆正極材料，具體為使用等離子體發生器處理待包覆正極材料。

其中，所述等離子體發生器為感應耦合的等離子體發生器。

進一步的，所述等離子體發生器的工作參數至少符合以下條件之一：

1)使用含保護氣體和反應氣體化合物的氣氛，并將反應環境的總氣壓維持在8-15千帕；

2)等離子體功率恒定在80-120W之間；

3)流量控制在10-90sccm；

4)反應時間為15-60min。

其中，所述含保護氣體和反應氣體化合物的氣氛具體為體積比為2-5:1的保護氣體與反應氣體化合物組成的氣氛。

進一步的，所述含保護氣體和反應氣體化合物的氣氛具體為體積比為4:1的保護氣體與反應氣體化合物組成的氣氛。

其中，所述保護氣體為氮氣、氬氣、氦氣中的至少一種。

其中，所述待包覆正極材料為三元正極材料。

進一步的，所述三元正極材料為NCM622、NCM523、NCM811、NCM333、或NCA中的一種或兩種以上混合。

本申請還提供了一種電池，包括上述任一種方法制備獲得的正極材料。