[发明专利]正极活性材料、制备方法及包含其的高性能正极浆料和全固态锂离子电池

权利要求书

1.一种全固态锂离子电池，其特征在于，所述全固态锂离子电池由正极片、硫化物固体电解质和负极片组成；

所述正极片由正极集流体、涂覆在正极集流体上的由正极浆料形成的正极浆料层以及涂覆在正极浆料层上的修饰浆料形成的修饰层构成，所述修饰层的化学组成为LiNbO₃、LiTaO₃、Li₇Ta₃Zr₂O₁₂或Li₄Ti₅O₁₂中的一种；所述正极浆料包括正极活性材料、复合导电剂、复合粘结剂、添加剂和有机溶剂；所述正极活性材料为表面包覆了无机化合物包覆层的富镍型核壳结构颗粒，无机化合物包覆层的厚度为0.5nm-20nm，所述富镍型核壳结构颗粒是由内核镍钴锰酸锂以及外壳镍钴铝酸锂构成的；所述复合导电剂为负载有碳纳米管的石墨烯与导电炭黑、超导电炭黑或导电石墨中的任意一种或至少两种的组合，其中，所述负载有碳纳米管的石墨烯占复合导电剂总质量的0.001％-6％，且所述负载有碳纳米管的石墨烯中，碳纳米管的负载量为0.001wt％-2wt％；所述复合粘结剂为负载有碳纳米管的凹土棒与聚乙烯醇、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈PAN、聚偏二氟乙烯PVDF、聚氧化乙烯PEO或PEO的衍生物中的任意一种或至少两种的组合，所述负载有碳纳米管的凹土棒占复合粘结剂总质量的0.001％-1％，且所述负载有碳纳米管的凹土棒中，碳纳米管的负载量为0.05wt％-3wt％；所述添加剂为硫化物固体电解质；

所述负极片由负极集流体及涂覆在负极集流体上的负极浆料层构成，所述负极浆料中包含负极活性材料，所述负极活性材料为石墨烯与钛酸锂、石墨类材料、硅碳复合材料中的任意一种或至少两种的的组合，其中，所述石墨烯占负极活性材料总质量的0.05％-3％。

2.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述内核镍钴锰酸锂中，镍、钴和锰这三种元素的摩尔比为(3-8):1:1。

3.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述外壳镍钴铝酸锂的化学组成为LiNi_0.8Co_0.15Al_0.15O₂。

4.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述内核镍钴锰酸锂的质量占富镍型核壳结构颗粒总质量的60％-95％。

5.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述无机化合物包覆层选自CuO、TiO_x、Li₂O-ZrO₂、LiCoO₂、LiAlO₂、AlF₃、AlPO₄、Li₃PO₄、ZrO₂、MgO、CeO₂、Y₂O₃、LiNiPO₄、Li₄P₂O₇和MoO₃中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池，其特征在于，所述无机化合物包覆层的质量占表面包覆了无机化合物包覆层的富镍型核壳结构颗粒总质量的0.001％-6％。