[發明專利]一種快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210059526.1
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114400329A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 鄭寶林;曾雷英;林振;張見;陳宇航;馬澤堯
• 申請（專利權）人: 廈門廈鎢新能源材料股份有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/525
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 彭輝劍;饒婕

本申請公開了一種快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料及其制備方法與應用。該快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料包括內核和包覆層，所述內核為鈷酸鋰，所述包覆層包括快離子導體，所述快離子導體呈點狀式嵌入在包覆層。該快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料中，由于快離子導體較高的鋰離子電導率，能夠有效提高鋰傳導，降低正極材料的表面阻抗；而嵌入式點狀包覆結構能夠有效避免在鋰離子電池充放電過程中包覆材料從正極材料表面脫落；并且點狀嵌入式結構保留了一部分電子通道，有利于電子傳導，從而能夠進一步提高正極材料的電化學性能。

技術領域

本申請涉及鋰離子電池正極材料技術領域，尤其涉及一種快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料及其制備方法與應用。

背景技術

鋰離子電池在充放電過程中，電解液會釋放少量的HF與正極材料產生副反應，導致正極材料表面失氧以及體相結構坍塌而惡化電化學性能。因此，通常需要對正極材料表面進行包覆處理。但是，若對正極材料表面包覆的是氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣等這種惰性難導鋰材料，容易導致正極材料的表面阻抗增大，從而進一步導致鋰離子電池發熱、著火等。將惰性的包覆材料換成快離子導體對正極材料進行包覆則能有效避免正極材料表面阻抗增大的副作用。

另外，由于鋰離子電池正極材料在充放電過程中存在體積伸縮膨脹問題，導致表面包覆層容易脫落，阻抗逐漸增大，惡化循環。其次，如果表面包覆太均勻，容易導致表面包覆層難以導電子，只能導離子，同樣會惡化正極材料的阻抗。

因此，利用快離子導體材料包覆層實現結構上不易脫落，從而改善正極材料的表面阻抗和循環性能具有極高的研究意義和應用價值。

發明內容

為解決上述問題，本申請提供一種快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料。

本申請的另一目的在于提供一種快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料的制備方法。

本申請的另一目的在于提供上述快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料在制備鋰離子電池中的應用。

本申請提供一種快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料，所述快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料包括內核和包覆層，所述內核為鈷酸鋰，所述包覆層包括快離子導體，所述快離子導體部分呈點狀式嵌入所述包覆層。

本申請還提供上述快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料的制備方法。

上述快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料在制備鋰離子電池中的應用也在本申請的保護范圍內。

與現有技術相比，本申請的有益效果是：

本申請中提供的快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料具有鈷酸鋰內核和快離子導體包覆層結構。其中，快離子導體呈點狀式嵌入在包覆層。由于快離子導體有較高的鋰離子電導率，能夠有效提高鋰傳導，降低正極材料的表面阻抗。而嵌入式點狀包覆結構能夠有效避免在鋰離子電池充放電過程中包覆材料從正極材料表面脫落。并且嵌入式結構保留了一部分正極材料通道，有利于電子傳導，從而能夠進一步提高正極材料的電化學性能。

附圖說明

圖1為實施例1中制備的快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料的SEM圖。

圖2中的(A)為實施例1中制備的快離子導體包覆鈷酸鋰正極材料的橫截面SEM圖，圖2中的(B)為與圖2的(A)對應的EDS線掃圖。

圖3為實施例1和對比例1-3中正極材料的循環性能曲線圖。

圖4為實施例1和對比例1-3中正極材料的電化學阻抗譜(EIS)測試曲線圖。

具體實施方式