[发明专利]一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池正极复合材料，其特征在于，所述复合材料由含硅化合物与Li_aMn₂O₄复合，其中0.9≤a≤1.2，所述含硅化合物为SiCO、SiCNO、SiCN、SiBCN中1种或2种以上的组合，所述含硅化合物在复合材料中的质量分数为0.2-20％。

2.根据权利要求1所述复合材料，其特征在于，SiCO是由聚硅氧烷在非氧化气氛下或真空中热解得到；SiCNO是由聚硅氧烷在NH₃下热解得到；SiCN是由聚硅氮烷在非氧化气氛下或真空中热解得到；SiBCN是由聚硼硅氮烷在非氧化气氛下或真空中热解得到。

3.根据权利要求2所述复合材料，其特征在于，所述聚硅氧烷是以重复的Si-O键为主链，侧链上硅直接与烃基、羧基、羟基、氨基、烷氧基、链烯基氧基、酰氧基、氢、卤素或含有羟基、羧基、氨基、氢、链烯基、卤素的烃基中1种或2种以上的组合相连所组成的聚合物，优选为侧链硅与氢原子或羟基相连；

优选地，所述聚硅氧烷是分子中含有不饱和烃或者不饱和烃的衍生物，优选为分子中含有苯基的聚硅氧烷，更优选为热固化的硅树脂；

优选地，所述聚硅氧烷为液态或者能够用溶剂溶解或者能够熔融；

作为优选，所述聚硅氧烷的聚合度为2～2000，优选为5～500。

4.根据权利要求2所述复合材料，其特征在于，所述聚硅氮烷是以重复的Si-N键为主链，侧链硅直接与烃基、羧基、羟基、氨基、烷氧基、链烯基氧基、酰氧基、氢、卤素或含有羟基、羧基、氨基、烷氧基、链烯基氧基、酰氧基、氢、卤素的烃基中1种或2种以上的组合相连所组成的聚合物，优选为侧链硅与氢原子或羟基相连，更优选为侧链硅与羟基相连；

优选地，所述聚硅氮烷是分子中含有不饱和烃或者不饱和烃的衍生物，优选为分子中含有苯基的聚硅氮烷；

优选地，所述聚硅氮烷为液态或者能够用溶剂溶解或者能够熔融；

优选地，所述聚硅氮烷的聚合度为2～2000，优选为5～500。

5.根据权利要求2所述复合材料，其特征在于，所述聚硼硅氮烷是重复含有—C—Si—N—B—、—B—C—Si—N—或者—C—B—Si—N—，侧链Si直接与烃基、羧基、羟基、氨基、烷氧基、链烯基氧基、酰氧基、氢、卤素或含有羟基、羧基、氨基、烷氧基、链烯基氧基、酰氧基、氢、卤素的烃基中1种或2种以上的组合相连所组成的聚合物；

优选地，所述聚硼硅氮烷的聚合度为2～2000，优选为5～500；

优选地，所述聚硼硅氮烷是液态或者能够用溶剂溶解或者能够熔融。

6.根据权利要求2-5任一项所述复合材料，其特征在于，所述烃基为烷基、链烯基、炔基、芳基或芳烷基；

优选地，所述烷基碳原子数为1-12个，优选为1-8个；所述链烯基或炔基原子数为2-12个，优选为2-8个；所述芳基或芳烷基碳原子数为6-12个，优选为6-8个；

优选地，所述烷氧基、链烯基氧基或酰氧基中碳原子数为1-6个。

7.一种权利要求1-6任一项所述复合材料的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将聚硅氧烷、聚硅氮烷、聚硼硅氮烷中1种或2种以上的组合溶解在有机溶剂中，然后将Li_aM_n2O₄加入其中，混合；

(2)固化形成交联产物；

(3)将步骤(2)所得产物烧结，得到SiCO、SiCNO、SiCN、SiBCN中1种或2种以上的组合与Li_aM_n2O₄复合的复合材料。