[发明专利]一种正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种阵列式结构层包覆的正极材料，其特征在于，该正极材料包括正极活性材料颗粒和结合在所述正极活性材料颗粒表面的包裹颗粒；所述正极活性材料颗粒的粒径为1.0-10.0μm；所述包裹颗粒彼此间隔地呈阵列式排列；所述包裹颗粒粒径在20-300nm范围内；所述包裹颗粒的材料为Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MnO₂、CeO₂、V₂O₅、SiO₂、Li₂TiO₃、Li₂ZrO₃、Li₂BO₃和LiAlO₂中的至少一种；所述正极活性材料颗粒的表面还具有包裹层；所述包裹层的厚度为2-20nm；所述包裹层的材料为Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MnO₂、CeO₂、V₂O₅、SiO₂、Li₂TiO₃、Li₂ZrO₃、Li₂BO₃和LiAlO₂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述包裹颗粒的粒径为50-240 nm，中值粒径D50在100-200nm范围内；所述包裹颗粒呈点状阵列式排列、线状阵列式排列或多边形状的阵列式排列。

3.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述正极活性材料颗粒的材料为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂和锰酸锂中的至少一种。

4.一种制备权利要求1-3任意一项权利要求所述的阵列式结构层包覆的正极材料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、将包裹原材料B与有机溶剂进行混合并进行分散，得到物料C；所述包裹原材料B的粒径在220-500nm范围内；

S2、在物料C与正极活性材料颗粒混合并进行分散，蒸发去除有机溶剂后，得到活性物料D；所述正极活性材料颗粒的粒径为1.0-10.0μm；

S3、将所述活性物料D烧结后，进行破碎；所述烧结的条件使得所述包裹原材料B有且仅有部分熔融；

步骤S1中，以正极活性材料颗粒的质量为基准，所述包裹原材料B的添加量为0.5-3.0质量%；所述包裹原材料B选自Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MnO₂、CeO₂、V₂O₅、SiO₂、Li₂TiO₃、Li₂ZrO₃、Li₂BO₃和LiAlO₂中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤S1中，所述包裹原材料B的添加量为0.5-1.0质量%。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤S1中，所述有机溶剂为乙醇、甲醇或丙酮，所述正极活性材料颗粒的材料为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂和锰酸锂中的至少一种。