[發明專利]一種復合包覆正極材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110692245.5
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113451566A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 牛亞如;李洋;朱冠楠;許濤;王義飛;曹勇
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/052;H01M10/0562;H01M10/42
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 閆加賀;姚亮

1.一種復合包覆正極材料，其特征在于，所述復合包覆正極材料包括正極材料和依次包覆在正極材料表面的第一包覆層和第二包覆層，其中，所述第一包覆層為高熱穩定性陶瓷材料層，第二包覆層為鹵化物固態電解質層。

2.根據權利要求1所述的復合包覆正極材料，其特征在于，所述正極材料為三元正極材料；

優選地，所述三元正極材料包括NCM622、NCM712及NCM811中的一種或多種。

3.根據權利要求1或2所述的復合包覆正極材料，其特征在于，所述高熱穩定性陶瓷材料包括氧化鋁、勃姆石或其他陶瓷材料中的任一種。

4.根據權利要求3所述的復合包覆正極材料，其特征在于，所述其他陶瓷材料包括Li₂ZrO₃、LiNbO₃、Li₄Ti₅O₁₂、Li₂TiO₃、Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃，式中x＝0-0.4、Li_0.33La_0.56TiO₃、Li₃VO₄、LiSnO₃、Li₂SiO₃和LiAlO₂中的一種或幾種的組合。

5.根據權利要求1或2所述的復合包覆正極材料，其特征在于，所述鹵化物固態電解質包括分子式為Li_aCX_b的電解質，其中，C為Ga、In、Sc、Y、La中的一種或多種，X為F、Cl、Br中的一種或多種，0a≤10，1≤b≤13；

優選地，所述鹵化物固態電解質包括Li₃InCl₆、Li₃InBr₆、Li₃YCl₆和Li₃ErCl₆中的一種或多種。

6.根據權利要求1或2所述的復合包覆正極材料，其特征在于，以正極材料和高熱穩定性陶瓷材料的總重量為計算基準，高熱穩定性陶瓷材料的包覆量為100-5000ppm，優選為1000-5000ppm。

7.根據權利要求1或2所述的復合包覆正極材料，其特征在于，以正極材料和鹵化物固態電解質的總重量為計算基準，鹵化物固態電解質的包覆量為100-50000ppm，優選為5000-10000ppm。

8.權利要求1-7任一項所述的復合包覆正極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

(1)將高熱穩定性陶瓷材料均勻分散于正極材料表面后，在純氧氣氛或者惰性氣氛中于300-700℃燒結3-8h，形成第一包覆層；

優選地，所述高熱穩定性陶瓷材料的粒徑分布D50為60-150nm；

(2)將合成鹵化物固態電解質所用的原材料分散于水中，得到鹵化物前驅體溶液，再將包覆有第一包覆層的正極材料于鹵化物前驅體溶液中混合均勻，蒸干溶劑后在惰性氣氛中于300-500℃燒結3-6h，得到復合包覆正極材料。

9.權利要求1-7任一項所述的復合包覆正極材料作為鋰電池正極材料的應用。

10.一種鋰電池，其特征在于，所述鋰電池的正極材料為權利要求1-7任一項所述的復合包覆正極材料。