[发明专利]三元高镍正极材料处理方法、正极材料及固态电池

说明书

本公开实施例公开了一种三元高镍正极材料处理方法、正极材料及固态电池，所述方法包括：通过液相法用LMZP包覆三元高镍正极材料，所述LMZP的各离子比例如下：Li⁺：Mg²⁺：Zr⁴⁺：(PO₄)^3‑＝(2‑X)：(0.1+X)：(2‑X)：3，其中X＝0.1～0.4。本公开实施例处的方法能够提高循环安全性和长循环性能。

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体涉及一种三元高镍正极材料处理方法、正极材料及固态电池。

背景技术

在动力电池的正极材料中，三元高镍正极材料，如NCM811、NCM622，具有更大的机遇。三元高镍正极材料的高比容量正是其不可替代的优势。虽然三元高镍正极材料具有高比容量的优势，但其循环稳定性和安全性却无法达到动力电池的需求。

发明内容

本公开实施例提供了一种三元高镍正极材料处理方法、正极材料及固态电池，能够提高循环稳定性和长循环性能。

第一方面，本公开实施例提供了一种三元高镍正极材料处理方法，所述方法包括：通过液相法用LMZP包覆三元高镍正极材料，所述LMZP的离子各比例如下：Li⁺：Mg²⁺：Zr⁴⁺：(PO₄)^3-＝(2-X)：(0.1+X)：(2-X)：3，其中X＝0.1～0.4。

可选实施例中，通过液相法用LMZP包覆三元高镍正极材料包括：

将干燥后的所述三元高镍正极材料粉末与硝酸锂、六水合硝酸镁、五水合硝酸锆、苯基磷酸和乙醇混合形成混合液；其中硝酸锂、六水合硝酸镁、五水合硝酸锆和苯基磷酸按Li⁺：Mg²⁺：Zr⁴⁺：(PO₄)^3-＝(2-X)：(0.1+X)：(2-X)：3的比例混合，其中X＝0.1～0.4，总体LMZP的质量占比正极材料质量的0.5-3wt％，乙醇与加入正极材料的体积质量比为X(ml):1(g)；其中X＝5～40；

将所述混合液超声处理；

将超声处理后的所述混合液搅拌加热，得到干燥的混合粉末；

将干燥获得的所述混合粉末在氧气氛围中烧结，得到LMZP包覆的三元高镍正极材料。

可选实施例中，所述三元高镍正极材料粉末放入60～100℃真空干燥箱中干燥8～12h，得到干燥后的所述三元高镍正极材料粉末。

可选实施例中，将干燥后的所述三元高镍正极材料粉末与硝酸锂、六水合硝酸镁、五水合硝酸锆、苯基磷酸和乙醇混合形成混合液，包括：将硝酸锂、六水合硝酸镁和五水合硝酸锆分别溶于乙醇中，充分搅拌使其溶解形成溶液A；将苯基磷酸溶于乙醇中形成溶液B；乙醇与加入正极材料的体积质量比为X:1；其中X＝5～40；将溶液A和溶液B混合，得到LMZP溶液。

可选实施例中，将超声处理后的所述混合液搅拌加热包括：搅拌速度为100-300r/min，加热温度为50-80℃。

可选实施例中，将干燥获得的所述混合粉末在氧气氛围中烧结包括：在700～850℃烧结3h，升温速率为1-5℃/min。

可选实施例中，所述方法还包括：将烧结得到的LMZP包覆的三元高镍正极材料、导电炭黑和PVDF按照9：0.5：0.5的质量比混合，得到混合料，将所述混合料与甲基吡咯烷酮制成正极浆料，搅拌12～15h后，并涂覆于铝箔上，载量为5～10mg/cm²，并放入80～120℃真空干燥箱干燥12～15h得到涂覆好的正极材料。

第二方面，本公开实施例提供了一种电池正极材料，由上述实施例所述的方法制备得到。