[发明专利]一种基于微波辅助的锂离子电池正极材料的表面包覆方法

说明书

本发明属于表面包覆方法领域，所述基于微波辅助的锂离子电池正极材料的表面包覆方法包括以下步骤：步骤一：将用于表面包覆的含氟无机物和无氟无机物溶于去离子水中；步骤二：将需要进行表面包覆处理的锂离子电池正极材料倒入上述第一步制备的溶液中；步骤三：将步骤二制备的溶液放入微波反应装置中，进行微波辅助合成；步骤四：进行水洗并干燥；步骤五：在惰性气氛下进行热处理。本发明提供一种通过微波辅助反应的方法，可使锂离子电池正极材料表面均匀包覆一层电化学稳定性高的无机薄层，从而阻止充放电过程中锂离子电池正极材料与电解液接触，从而提升其充放电过程中的稳定性的基于微波辅助的锂离子电池正极材料的表面包覆方法。

技术领域

本发明属于表面包覆方法领域，尤其涉及一种基于微波辅助的锂离子电池正极材料的表面包覆方法。

背景技术

现有技术和缺陷：

锂离子电池是当前电化学储能技术领域中的应用最为广泛的一类储能器件。锂离子电池具有能量密度高和自放电率低的特点，在新能源器件、3C电子产品中有者越来越广泛的应用。如何进一步提升锂离子电池的能量密度成为国内外研究热点。

从锂离子电池的能量密度计算公式可以知道，其能量密度决定于正负极材料的比容量和平台电压，正负极材料的比容量越高，正极材料平台电压越高，负极材料平台电压越低，其能量密度越高。由于正极材料的比容量(140-200mAh/g)远低于负极材料(350-1000mAh/g)，因此，对于全电池，提升正极材料的比容量和平台电压对能量密度的提升影响更大。提高电池的充电电截止电压不仅可以提高材料的放电比容量，同时也可以提升其平台电压，从而显著提升器件的能量密度。然而，随着充电截止电压的提升，正极材料与电解液的副反应随之加剧，从而对电池的循环寿命和安全性产生很大影响，过大的副反应甚至可能引发锂离子电池热失控从而引起爆炸或起火等问题。因此，需要通过对锂离子电池正极材料进行表面包覆，从而提升其界面稳定性，防止与电解液发生副反应，从而提升其循环稳定性和安全性。

解决上述技术问题的难度和意义：

因此，基于这些问题，提供一种通过微波辅助反应的方法，可使锂离子电池正极材料表面均匀包覆一层电化学稳定性高的无机薄层，从而阻止充放电过程中锂离子电池正极材料与电解液接触，从而提升其充放电过程中的稳定性的基于微波辅助的锂离子电池正极材料的表面包覆方法具有重要的现实意义。

发明内容

本发明目的在于为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种通过微波辅助反应的方法，可使锂离子电池正极材料表面均匀包覆一层电化学稳定性高的无机薄层，从而阻止充放电过程中锂离子电池正极材料与电解液接触，从而提升其充放电过程中的稳定性的基于微波辅助的锂离子电池正极材料的表面包覆方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于微波辅助的锂离子电池正极材料的表面包覆方法，所述基于微波辅助的锂离子电池正极材料的表面包覆方法包括以下步骤：

步骤一：将用于表面包覆的含氟无机物和无氟无机物溶于去离子水中，搅拌并充分溶解；

步骤二：将需要进行表面包覆处理的锂离子电池正极材料倒入上述第一步制备的溶液中，充分搅拌；

步骤三：将步骤二制备的溶液放入微波反应装置中，进行微波辅助合成，得到前驱体材料；

步骤四：将步骤三得到的前驱体材料进行水洗并干燥；

步骤五：将步骤四得到的材料在惰性气氛下进行热处理。

该方法首先将用于表面包覆的含氟无机物和无氟无机物溶于去离子水中，搅拌并充分溶解，然后将需要进行表面包覆处理的锂离子电池正极材料倒入上述溶液中，充分搅拌，使得颗粒充分分散，颗粒表面被溶液包围，随后通过微波辅助反应的方式实现锂离子电池正极材料原位包覆。