[发明专利]一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法与锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池复合正极材料，其特征在于，包括富锂锰基正极材料颗粒以及负载在所述富锂锰基正极材料颗粒表面的晶态氧化物固态电解质纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料，其特征在于，所述锂离子电池复合正极材料中，所述晶态氧化物固态电解质纳米颗粒的质量含量为0.1％～15％。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料，其特征在于，所述晶态氧化物固态电解质纳米颗粒选自锂快离子导体型晶态氧化物固态电解质纳米颗粒、钠快离子导体型晶态氧化物固态电解质纳米颗粒、石榴石型晶态氧化物固态电解质纳米颗粒、钙钛矿型晶态氧化物固态电解质纳米颗粒中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池复合正极材料，其特征在于，

所述锂快离子导体型晶态氧化物固态电解质纳米颗粒选自Li_3+aX_aY_1-aO₄纳米颗粒，其中，X＝Si、Sc、Ge或Ti，Y＝P、As、V或Cr，0＜a＜1；

和/或，所述钠快离子导体型晶态氧化物固态电解质纳米颗粒选自Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃纳米颗粒；

和/或，所述石榴石型晶态氧化物固态电解质纳米颗粒选自Li_6.23La₃Zr₂Al_0.25O₁₂纳米颗粒、Li₇La₃Zr₂O₁₂纳米颗粒、Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂纳米颗粒；

和/或，钙钛矿型晶态氧化物固态电解质纳米颗粒选自Li_0.34La_0.567TiO₃纳米颗粒。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

提供富锂锰基正极材料；

将所述富锂锰基正极材料分散在第一有机溶剂中，得到第一溶液；

将金属盐、柠檬酸加入到第二有机溶剂中，得到第二溶液；

将第二溶液加入到第一溶液中，然后加热至第一有机溶剂和第二有机溶剂挥发，得到前驱体凝胶；

将所述前驱体凝胶干燥后，进行煅烧，得到包括富锂锰基正极材料颗粒以及负载在所述富锂锰基正极材料颗粒表面的晶态氧化物固态电解质纳米颗粒的锂离子电池复合正极材料，所述金属盐为晶态氧化物固态电解质纳米颗粒中所有金属的金属盐。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂为乙醇，所述第二有机溶剂为乙醇。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

所述加热的温度为70～80℃；

和/或，所述煅烧的温度为700～800℃，所述煅烧的时间为3～5h。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

所述富锂锰基正极材料的制备方法包括步骤：

将可溶性钴盐、可溶性镍盐中的至少一种、可溶性锂盐、可溶性锰盐加入到水中，得到第三溶液；

然后向所述第三溶液中加入柠檬酸，得到第四溶液；

将所述第四溶液进行喷雾干燥后，得到富锂锰基正极材料前驱体粉末；

将所述富锂锰基正极材料前驱体粉末进行第一次煅烧，冷却后研磨，再进行第二次煅烧，得到所述富锂锰基正极材料。