[发明专利]一种复合正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料包括核心和包覆在核心表面的碳层，所述核心包括正极活性材料和分散在所述正极活性材料表面的导电剂，以所述正极活性材料和导电剂的总质量为100%计，正极活性材料的质量分数为85-95%，导电剂的质量分数为5-15%，所述复合正极材料通过如下方法制得：

（1）将制备正极活性材料的原料、碳源和导电剂混合，得到混合料；

（2）对步骤（1）所述混合料进行造粒，并在保护性气氛下进行加热反应，得到所述复合正极材料。

2.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述碳层为无定型碳层。

3.根据权利要求2所述的复合正极材料，其特征在于，所述碳层的厚度为20-200nm。

4.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂或镍钴锰酸锂中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述导电剂包括导电碳黑、导电石墨、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料的D50范围为0.8-3μm。

7.如权利要求1-6任一项所述复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）将制备正极活性材料的原料、碳源和导电剂混合，得到混合料；

（2）对步骤（1）所述混合料进行造粒，并在保护性气氛下进行加热反应，得到所述复合正极材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述制备正极活性材料的原料包括制备磷酸铁锂的原料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备磷酸铁锂的原料包括锂源、磷源和铁源。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述锂源包括碳酸锂和/或氢氧化锂。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述磷源包括磷酸铁。

12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述铁源包括磷酸铁。

13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备磷酸铁锂的原料中，锂原子和铁原子的摩尔比为1.0-1.1。

14.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述碳源包括葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇或聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或至少两种的组合。

15.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述导电剂包括导电碳黑、导电石墨、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合。

16.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，以所述制备正极活性材料的原料、碳源和导电剂的总质量为100%计，所述碳源的质量分数为1-15%，所述导电剂的质量分数为1-15%。

17.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述将制备正极活性材料的原料、碳源和导电剂混合的方法包括：将正极活性材料的原料、碳源和导电剂配料混合后加入水进行搅拌预混，然后用球磨机混合，再用砂磨机混合，得到所述混合料。

18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述球磨机混合的时间为1-8h。