[发明专利]富锂正极材料及其制备方法以及二次锂电池

权利要求书

1.一种富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料包括：

内核；以及

碳包覆层，包覆在所述内核表面；

所述内核包括：

氟化锂；以及

金属单质颗粒，所述金属单质颗粒均匀分布于所述氟化锂结构内。

2.根据权利要求1所述的富锂正极材料，其特征在于，a表示富锂正极材料内氟元素与金属元素的原子个数比，x表示金属元素与氟元素形成的金属氟化物中氟元素与金属元素的原子个数比，a/x＝0.7～1.3，优选地，a/x＝0.85～1.15。

3.根据权利要求1所述的富锂正极材料，其特征在于，所述金属单质颗粒的平均粒径在纳米级，优选地，所述金属单质颗粒的平均粒径不大于10nm。

4.根据权利要求1所述的富锂正极材料，其特征在于，所述金属单质颗粒选自过渡金属中一种或几种，优选地，所述金属单质颗粒选自Fe、Co、Mn、Cr、Ti、V、W、Ni中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的富锂正极材料，其特征在于，所述碳包覆层的厚度为2nm～100nm，优选地，所述碳包覆层的厚度为5nm～20nm。

6.根据权利要求1所述的富锂正极材料，其特征在于，所述内核的平均粒径为20nm～100nm，优选地，所述内核的平均粒径为30nm～60nm。

7.根据权利要求1所述的富锂正极材料，其特征在于，所述氟化锂的平均粒径为0.1nm～100nm，优选地，所述氟化锂的平均粒径为0.5nm～80nm，进一步优选地，所述氟化锂的平均粒径为0.5nm～60nm。

8.一种富锂正极材料的制备方法，用于制备权利要求1-7中任一项所述的富锂正极材料，其特征在于，包括步骤：

(1)在保护气体气氛中，将金属氟化物与有机碳源混合，之后进行热处理，使有机碳源碳化形成碳包覆层，包覆在金属氟化物表面；

(2)将步骤(1)中热处理后的金属氟化物与金属锂混合后置于反应容器，向容器内加入有机电解液后密封搅拌，直到金属锂消失，其中，所述有机电解液包括第一有机溶剂以及锂盐；

(3)将步骤(2)中的反应产物取出过滤，滤出的固体使用第二有机溶剂进行冲洗，然后真空干燥，即得到所述富锂正极材料。

9.根据权利要求8所述的富锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，金属氟化物与金属锂的加入量使得氟与锂的原子比为1:0.2～1:0.9，优选地，金属氟化物与金属锂的加入量使得氟与锂的原子比为1:0.4～1:0.8。

10.一种二次锂电池，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的富锂正极材料。