[发明专利]一种复合包覆正极材料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种复合包覆正极材料及其制备方法与应用，其中，所述复合包覆正极材料包括正极材料和依次包覆在正极材料表面的第一包覆层和第二包覆层，其中，所述第一包覆层为高热稳定性陶瓷材料层，第二包覆层为卤化物固态电解质层。在本发明提供的该复合包覆正极材料中，第一包覆层为高热稳定性陶瓷材料层，有利于提高正极材料的热稳定性；同时，第一包覆层的存在还避免了正极材料在水相湿法包覆卤化物固态电解质层时出现性能衰减。综上，本发明所提供的复合包覆的正极材料既可以提高正极材料的热稳定性，又有利于放大生产，进而实现产业化应用。

技术领域

本发明涉及一种复合包覆正极材料及其制备方法与应用，属于新能源动力锂电池技术领域。

背景技术

近年来，三元正极的镍含量呈现明显提高的态势，最近，NCM811开始被产业化应用于一些电动车型中。但随着正极材料中镍含量的提高，安全事故也随之出现了大幅度的增加。

电池安全性差的主要原因包括：高镍正极材料的热稳定性较差，热分解温度和释氧温度偏低以及正极和电解液之间的副反应所放出的大量热。为了降低界面副反应，提高电池的安全性，可以在正极材料表面进行包覆，以减少正极和电解液之间的副反应。

目前，卤化物固态电解质由于其具有高弹性，低界面阻抗，高离子电导率，对环境要求低等优点被广泛研究，但卤化物固态电解质水相法包覆时，会造成正极材料性能衰减，并且卤化物固态电解质的耐高温性能较差。

因此，提供一种新型的复合包覆正极材料及其制备方法与应用已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种复合包覆正极材料。

本发明的另一个目的还在于提供以上所述复合包覆正极材料的制备方法。

本发明的又一个目的还在于提供以上所述的复合包覆正极材料作为锂电池正极材料的应用。

本发明的再一个目的还在于提供一种锂电池，其中，所述锂电池的正极材料为以上所述的复合包覆正极材料。

为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种复合包覆正极材料，其中，所述复合包覆正极材料包括正极材料和依次包覆在正极材料表面的第一包覆层和第二包覆层，所述第一包覆层为高热稳定性陶瓷材料层，第二包覆层为卤化物固态电解质层。

作为本发明以上所述复合包覆正极材料的一具体实施方式，其中，所述正极材料为三元正极材料。

本发明所述的三元正极材料为本领域常规材料，作为本发明以上所述复合包覆正极材料的一具体实施方式，其中，所述三元正极材料包括NCM622、NCM712及NCM811中的一种或多种。

作为本发明以上所述复合包覆正极材料的一具体实施方式，其中，所述高热稳定性陶瓷材料包括氧化铝、勃姆石或其他陶瓷材料中的任一种。

作为本发明以上所述复合包覆正极材料的一具体实施方式，其中，所述其他陶瓷材料包括Li₂ZrO₃、LiNbO₃、Li₄Ti₅O₁₂、Li₂TiO₃、Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃，式中x＝0-0.4、Li_0.33La_0.56TiO₃、Li₃VO₄、LiSnO₃、Li₂SiO₃和LiAlO₂中的一种或几种的组合。