[發(fā)明專利]一種表面改性正極材料、電池及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110317532.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN112803011B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王中馳;耿振;劉利霞;蘇青;廖文俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電氣集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 王衛(wèi)彬;鄒玲

1.一種表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，其包括下述步驟：將正極材料與酸性溶液進(jìn)行酸化反應(yīng)，即可；

所述正極材料為鋰氧化物、鋰錳化物、鋰硫化物、鋰鉻化物、鋰磷酸鹽和鋰碳化物中的一種或多種；

所述酸性溶液為磷酸溶液或鹽酸溶液；所述酸性溶液的濃度為0.01～5mol/L；

所述酸化反應(yīng)的溫度為90～600℃；所述酸化反應(yīng)的時(shí)間為2～8h；

所述酸化反應(yīng)后，還包括固液分離和干燥的步驟；所述干燥結(jié)束后，還包括加熱處理的步驟；所述加熱處理的溫度為200～280℃；

所述表面改性正極材料包括多孔層和實(shí)心層；所述多孔層位于所述實(shí)心層的外部；

所述多孔層的厚度占所述表面改性正極材料的粒徑的百分比為25～75％；

所述多孔層中，孔的直徑為10～2000nm。

2.如權(quán)利要求1所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，所述正極材料為鋰氧化物或鋰錳化物；

和/或，每1g正極材料對(duì)應(yīng)的酸性溶液的體積為8～60mL。

3.如權(quán)利要求2所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，每1g正極材料對(duì)應(yīng)的酸性溶液的體積為9～50mL。

4.如權(quán)利要求3所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，所述酸性溶液的濃度為2～5mol/L；

和/或，每1g正極材料對(duì)應(yīng)的酸性溶液的體積為9.6mL、23.8mL或45.5mL。

5.如權(quán)利要求4所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，所述酸性溶液的濃度為4mol/L。

6.如權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)中所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，所述酸化反應(yīng)在將所述正極材料分散在所述酸性溶液后進(jìn)行；

和/或，所述酸化反應(yīng)的溫度為100～500℃。

7.如權(quán)利要求6所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，所述分散為均勻分散；所述分散的溫度為20～30℃；

和/或，所述酸化反應(yīng)的溫度為120～300℃；

和/或，所述酸化反應(yīng)的時(shí)間為2～5h。

8.如權(quán)利要求7所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，所述酸化反應(yīng)在20～30℃條件下，將所述正極材料均勻分散在所述酸性溶液后進(jìn)行；

和/或，所述酸化反應(yīng)的溫度為150℃；

和/或，所述酸化反應(yīng)的時(shí)間為2.5h。

9.如權(quán)利要求1所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，所述固液分離為離心；

和/或，所述干燥的溫度為100～150℃；

和/或，所述干燥的時(shí)間為2～3h。

10.如權(quán)利要求9所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，所述離心的轉(zhuǎn)速為3000～6000rpm；

和/或，所述離心的次數(shù)為1次以上；每一次離心的時(shí)間為10～30min；

和/或，所述干燥的溫度為110℃；

和/或，所述加熱處理的時(shí)間為15～60min。

11.如權(quán)利要求10所述的表面改性正極材料的制備方法，其特征在于，所述離心的轉(zhuǎn)速為4000rpm；

所述離心的次數(shù)為2～5次；每一次離心的時(shí)間為20min；

所述加熱處理的溫度為250℃；所述加熱處理的時(shí)間為30min。