[发明专利]一种含硅锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含硅锂离子电池正极材料，该正极材料包括：复合氧化物颗粒内核和包覆层；

（1）复合氧化物颗粒内核，至少包括锂以及镍、钴或锰中的一种或几种；

（2）包覆层，被设置于上述复合氧化物颗粒的表面的至少一部分上，至少包括含有硅氧键高分子聚合物。

2.根据权利要求1所述的含硅锂离子电池正极材料，其特征在于所述的复合氧化物内核具有如下化学式表达的平均组成：

(化学式1)Li_dNi_aCo_bMn_cE_1-a-b-cO₂

其中，E表示选自Mn、Cr、Co、Ni、V、Ti、Al、Ga及Mg中的至少一种元素，并且0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤1，0.4≤d≤1.5。

3.根据权利要求1所述的含硅锂离子电池正极材料，其特征在于所述的包覆层为含有硅氧键高分子聚合物，其具有如下化学通式表达的平均组成：

(化学式2)M_xO·ySiO₂·zH₂O

其中，M表示选自Li、Na、K、Zn、Co、Ni、Mn、Al、Mg、Ca、Cu、Fe、B、Si、Sn、Pb、Se、Te、Ti、Zr、Ba、Bi、Ge、Sc、镧系或锕系元素中的一种或几种，并且0.3≤x≤3，0.2≤y≤0.7。

4.根据权利要求1所述的含硅锂离子电池正极材料，其特征在于所述的包覆层中硅元素与复合氧化物颗粒内核的质量比为0.0001:1-0.5:1。

5.根据权利要求1或2所述的含硅锂离子电池正极材料，其特征在于所述的复合氧化物颗粒内核的粒径优选为5~20um。

6.一种含硅锂离子电池正极材料的制备方法，将复合氧化物颗粒加入含硅的盐溶液中形成浆状混合物，控制复合氧化物颗粒与溶液的质量比为0.05:1~3:1，控制含硅的盐溶液中硅元素与复合氧化物颗粒的质量比为0.0001:1-0.1:1；再加入含有Li、Na、K、Zn、Co、Ni、Mn、Al、Mg、Ca、Cu、Fe、B、Sn、Pb、Se、Te、Ti、Zr、Ba、Bi、Ge、Sc、镧系或锕系元素中至少一种的M盐溶液进行反应，在复合氧化物颗粒表面形成包覆层，控制M元素与复合氧化物颗粒内核的质量比为0~5000ppm；搅拌下烘干，热处理，得最终产物。

7.根据权利要求6所述的含硅锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述的复合氧化物颗粒为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、富锂锰基或上述物质的掺杂改性物。

8.根据权利要求6所述的含硅锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述的含硅的盐溶液中硅元素与再加入的M盐溶液中所含M元素的质量比为0.5:1~100:1。

9.根据权利要求6所述的含硅锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述的含硅的盐溶液是指含硅酸盐离子单体、硅酸根、胶体二氧化硅离子团中的一种或几种。

10.根据权利要求6所述的含硅锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述的热处理温度为600℃~1100℃，时间为0.5~10h。