[发明专利]一种适用于聚合物基固态电解质的核-壳结构的高电压正极材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种壳-核结构的正极材料在高电压聚合物固态锂电池中的应用，所述高电压聚合物固态锂电池包括复合正极、聚合物固态电解质以及金属锂负极，以金属锂作为负极，在金属锂上叠加聚合物固态电解质以及复合正极组装成固态锂电池，电池充放电截止电压为3.0-4.3V;

其中，所述复合正极包括80质量份的二次包覆的壳-核结构的正极材料，1.5质量份的导电剂导电石墨，1.5质量份的粘结剂聚碳酸乙烯酯，10质量份的聚合物材料聚甲基丙烯酸甲酯以及7质量份的锂盐三氟甲基磺酸锂；通过机械搅拌均匀分散在NMP之中，获得复合正极浆料，然后涂布在集流体上，经过干燥、辊压、分切得到复合正极片;

所述聚合物固态电解质包括聚合物材料聚甲基丙烯酸甲酯、锂盐三氟甲基磺酸锂以及陶瓷粉体氧化铝，聚合物材料聚甲基丙烯酸甲酯、锂盐三氟甲基磺酸锂以及陶瓷粉体氧化铝的质量比为：55:35:10；

所述二次包覆的壳-核结构的正极材料的制备方法包括：分别将4质量份的300nm的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂和100质量份LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂加入机械包覆机的腔体中，然后在腔体中通入保护氮气，启动机械包覆机40min后，获得表面包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂，然后分别将2质量份的150nm的LixLa_2/3-xTiO₃和100质量份表面包覆LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂加入机械包覆机的腔体中，然后在腔体中通入保护气氮气或氩气，启动机械包覆机，机器在高速运行过程中，物料受到挤压、摩擦作用以及利用自身产生热量，使得颗粒表面产生机械化学效应，通过扫描电镜观察材料，LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂进一步球形化且LixLa_2/3-xTiO₃镶嵌在LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂表面，通过透射电镜观察包覆层，壳材料的厚度达到50-60nm。