[發(fā)明專利]包覆PTC材料的三元正極材料及制備方法、鋰離子電池正極材料及鋰離子電池

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• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113161547A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋杰;李勇華;李奇峰;許蘭蘭
• 申請（專利權(quán)）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
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李雙艷

1.一種包覆PTC材料的三元正極材料，其特征在于，包括三元正極材料，所述三元正極材料表面包覆有PTC材料層，所述PTC材料層主要由鈦酸鉍鈉形成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包覆PTC材料的三元正極材料，其特征在于，鈦酸鉍鈉與三元正極材料的質(zhì)量比為(0.05-0.5)：100，優(yōu)選為(0.1-0.2)：100。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包覆PTC材料的三元正極材料，其特征在于，鈦酸鉍鈉按照以下步驟制備而成：

可溶性鉍鹽、可溶性鈦鹽與NaOH加入水中混合均勻，進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到鈦酸鉍鈉；

優(yōu)選地，所述可溶性鉍鹽與可溶性鈦鹽的摩爾比為1:2。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的包覆PTC材料的三元正極材料，其特征在于，所述水熱反應(yīng)的溫度為140-180℃，水熱保溫時間為10-15h；

優(yōu)選地，所述可溶性鉍鹽包括硝酸鉍或氯化鉍中的至少一種，優(yōu)選為硝酸鉍；

優(yōu)選地，所述可溶性鈦鹽包括硝酸鈦或氯化鈦中的至少一種，優(yōu)選為氯化鈦。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的包覆PTC材料的三元正極材料，其特征在于，所述三元正極材料包括鎳鈷錳酸鋰；

優(yōu)選地，所述鎳鈷錳酸鋰包括LiNi_0.3Co_0.3Mn_0.3O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂或LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的包覆PTC材料的三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將鈦酸鉍鈉與三元正極材料混合均勻，然后燒結(jié)，使得鈦酸鉍鈉均勻包覆于三元正極材料的表面，形成PTC材料層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的包覆PTC材料的三元正極材料的制備方法，其特征在于，燒結(jié)溫度為300-700℃，保溫時間為5-7h；

優(yōu)選地，燒結(jié)溫度為400-600℃，保溫時間為6h；

優(yōu)選地，燒結(jié)前，從室溫升溫到燒結(jié)溫度的升溫速率為2.5-3.5℃/min，優(yōu)選為3℃/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的包覆PTC材料的三元正極材料的制備方法，其特征在于，鈦酸鉍鈉與三元正極材料的質(zhì)量比為(0.05-0.5)：100，優(yōu)選為(0.1-0.2)：100。

9.一種鋰離子電池正極材料，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的包覆PTC材料的三元正極材料或根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的包覆有PTC材料的三元正極材料。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的包覆PTC材料的三元正極材料、根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的包覆有PTC材料的三元正極材料或權(quán)利要求9提供的鋰離子電池正極材料。