[发明专利]一种包覆型正极材料及其制备方法、正极片和二次电池

说明书

本发明提供了一种包覆型正极材料及其制备方法、正极片和二次电池，包括高镍材料和原位包覆于所述高镍材料表面的包覆层，其中，所述高镍材料为Li_aNi_xCo_yM_zO₂，0.95≤a≤1.2，x0.5，y≥0，z≥0，且x+y+z＝1,M为Mn和/或Al；所述包覆层包括Li₂ZrO₃和Li₆Zr₂O₇的混合物。相比于现有技术，本发明以Li₂ZrO₃和Li₆Zr₂O₇的混合物作为包覆层，可提升高镍正极材料与电解液的相容性；且包覆层还具有优异的锂离子电导率和良好的结构稳定性，提高了正极材料的循环性能和倍率性能。

技术领域

本发明涉及二次电池领域，具体涉及一种包覆型正极材料及其制备方法、正极片和二次电池。

背景技术

为解决日益严峻的环境问题,对锂离子电池的性能要求越来越高。作为最有商业化应用前景的镍钴锰酸锂正极材料，LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂以其较高的理论克容量、稳定的充放电平台、丰富的资源、低廉的价格等诸多优点,牢牢掌控着市场优势。但LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料自身仍存在离子电导率较低、与电解液相容性差等缺点。在锂离子电池首次充放电过程中，即在锂离子开始嵌入负极之前，电极材料与有机电解液在固液相界面上发生还原分解反应，形成一层覆盖于电极材料的CEI固体电解质界面膜。CEI膜的生成会消耗部分锂离子，从而使得整个电池的充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种包覆型正极材料，以解决目前高镍正极材料存在离子电导率低、与电解液相容性较差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种包覆型正极材料，包括高镍材料和原位包覆于所述高镍材料表面的包覆层，其中，所述高镍材料为Li_aNi_xCo_yM_zO₂，0.95≤a≤1.2，x0.5，y≥0，z≥0，且x+y+z＝1,M为Mn和/或Al；所述包覆层包括Li₂ZrO₃和Li₆Zr₂O₇的混合物。

优选的，所述Li₂ZrO₃和Li₆Zr₂O₇的质量比为1：(0.5～5)。

优选的，所述高镍材料的前驱体为Ni_xCo_yM_z(OH)₂，所述高镍材料的前驱体与所述包覆层的质量比为10：(0.01～1)。

优选的，所述包覆层还包括Li₈ZrO₆，所述Li₂ZrO₃、Li₆Zr₂O₇、Li₈ZrO₆的质量比为1：(0.5～5)：(0.1～2)。

本发明的目的之二在于，提供一种上述任一项所述的包覆型正极材料的制备方法，包括以下步骤：