[发明专利]一种锂离子电池正极材料及其制备方法和一种锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料包括核壳结构复合材料，所述复合材料的核材料为正极活性物质，所述复合材料的壳材料为不溶于有机溶剂的聚合物，所述复合材料的壳为蓬松多孔壳。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述不溶于有机溶剂的聚合物为聚四氟乙烯和/或聚丙烯。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述不溶于有机溶剂的聚合物为聚四氟乙烯，所述聚四氟乙烯的氧化指数大于95%，抗氧化电位大于5V。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述蓬松多孔壳的孔隙率为40-75%。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述蓬松多孔壳的厚度30-400nm。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极活性物质的颗粒平均粒径为2-30μm。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极活性物质为xLi₂MnO_3·yLiMO₂，其中，M选自Mn、Ni、Co、Cr、Ti、Al中的一种或多种，x、y为摩尔含量，1.2≤(2x+y)/ (x+y)≤1.6；所述xLi₂MnO_3·yLiMO₂为层状复合固溶体，其中，Li₂MnO₃、LiMO₂均具有层状结构。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述xLi₂MnO_3·yLiMO₂为Li_1.2Ni_0.215Mn_0.585O₂或Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂。

10.一种如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的制备方法，步骤包括：将正极活性物质分散于不溶于有机溶剂的聚合物乳液中，后进行冷冻干燥，得核壳结构复合材料的锂离子电池正极材料。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物乳液的固含量为5-40%；正极活性物质与聚合物乳液的质量比为2.0-4.0。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥的条件为干燥真空度0.009-0.1mbar，冷冻温度(-30℃) – (-60℃)，冷冻干燥时间>24h。

13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述正极活性物质为xLi₂MnO_3·yLiMO₂，其中，M选自Mn、Ni、Co、Cr、Ti、Al中的一种或多种，x、y为摩尔含量，1.2≤(2x+y)/ (x+y)≤1.6；所述不溶于有机溶剂的聚合物乳液为聚四氟乙烯乳液。

14.一种锂离子电池，包括壳体、位于壳体内部的极芯、密封壳体的盖板及位于壳体内部处于极芯之间的电解液；所述极芯包括正、负极片及位于正负极片之间的隔膜；所述正极片包括正集流体及涂覆在正集流体上的正极材料；所述负极片包括负集流体及涂覆在负集流体上的负极材料；其特征在于，所述正极材料包含权利要求1-9任一项所述的正极材料。