[发明专利]表面涂覆的正极活性材料、其制备方法和包含其的锂二次电池

权利要求书

1.表面涂覆的正极活性材料，其包含：

正极活性材料；和

涂覆在所述正极活性材料表面上的包含聚酰亚胺和炭黑的纳米膜，

其中所述纳米膜包含重量比为1:0.5至1:5的所述聚酰亚胺和所述炭黑，

其中根据ASTM D-1510测量的所述炭黑的碘值为从200mg/g至400mg/g，

其中根据ASTM D-2414测量的所述炭黑的吸油值为从100cc/100g至200cc/100g。

2.根据权利要求1所述的表面涂覆的正极活性材料，其中所述炭黑的表面被疏水化。

3.根据权利要求1所述的表面涂覆的正极活性材料，其中所述炭黑具有小于1000nm的平均粒径。

4.根据权利要求1所述的表面涂覆的正极活性材料，其中所述纳米膜具有从1nm至200nm的厚度范围。

5.根据权利要求1所述的表面涂覆的正极活性材料，其中相对于100重量％的总的表面涂覆的正极活性材料，所述炭黑的含量是从0.05重量％至5重量％。

6.根据权利要求1所述的表面涂覆的正极活性材料，其中所述正极活性材料是选自下面化学式1至化学式3的氧化物、V₂O₅、TiS和MoS中的任一种，或这些当中两种或更多种类型的混合物：

[化学式1]

Li_1+x[Ni_aCo_bMn_c]O₂

其中，在所述式中，-0.5≤x≤0.6，0≤a、b、c≤1，x+a+b+c＝1；

[化学式2]

LiMn_2-xM_xO₄

其中，在所述式中，M是选自Ni、Co、Fe、P、S、Zr、Ti和Al中的一种或多种元素，0≤x≤2；

[化学式3]

Li_1+aFe_1-xM_x(PO_4-b)X_b

其中，在所述式中，M是选自Al、Mg、Ni、Co、Mn、Ti、Ga、Cu、V、Nb、Zr、Ce、In、Zn和Y中的一种或多种元素，X是选自F、S和N中的一种或多种元素，并且-0.5≤a≤+0.5，0≤x≤0.5，0≤b≤0.1。

7.根据权利要求6所述的表面涂覆的正极活性材料，其中所述正极活性材料是选自如下的任一种：LiCoO₂；LiNiO₂；LiMnO₂；LiMn₂O₄；Li[Ni_aCo_bMn_c]O₂，其中0<a、b、c≤1，a+b+c＝1；和LiFePO₄；或这些当中两种或更多种类型的混合物。

8.制备根据权利要求1所述的表面涂覆的正极活性材料的方法，所述方法包括：

将炭黑混合并分散到稀释有聚酰胺酸的有机溶剂中，制备混合溶液；

通过将正极活性材料分散到所述混合溶液中，在所述正极活性材料的表面上形成包含所述聚酰胺酸和所述炭黑的膜；和

使所述成膜的正极活性材料进行酰亚胺化反应，

其中基于100重量％的所述正极活性材料，所述炭黑的用量为0.05重量％至5重量％。

9.根据权利要求8所述的制备表面涂覆的正极活性材料的方法，其中在以3℃/分钟的速率按50℃至100℃的间隔升高温度直到300℃至400℃的同时进行所述酰亚胺化反应。