[发明专利]一种复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子电池

权利要求书

1.一种复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料包括正极材料以及包覆在所述正极材料表面的导电膜。

2.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料中的正极材料和导电膜的质量比为1:(0.001～0.1)；

优选地，所述正极材料为化学组成为LiNi_xCo_yM_zO₂的正极材料和/或LiFePO₄的正极材料，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z<1，且x+y+z＝1，M选自Mn、Al、Mg、Zr、Zn、Cu或Cr中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述导电膜的厚度在纳米级，所述厚度优选为0.5nm～200nm；

优选地，所述导电膜的化学组成为氧化铟锡ITO；

优选地，所述氧化铟锡为掺锡的氧化铟，所述氧化铟锡由In₂O₃和SnO₂组成；

优选地，所述In₂O₃和SnO₂的质量比为(3～10):1，优选为9:1。

3.如权利要求1或2所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：采用喷雾热解法在正极材料的表面包覆导电膜，制备得到复合正极材料；

优选地，所述导电膜为氧化铟锡导电膜。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)配制导电膜前驱体溶液；

(2)将正极材料加入到步骤(1)得到的导电膜前驱体溶液中，得到浆料，加入增稠剂调整浆料的粘度，得到分散液；

(3)采用步骤(2)得到的分散液进行喷雾热分解，在正极材料的表面包覆导电膜，得到复合正极材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述导电膜前驱体溶液为氧化铟锡前驱体溶液；

优选地，所述氧化铟锡前驱体溶液的配制过程为：将铟基材料和锡基材料溶于溶剂中，搅拌，得到氧化铟锡前驱体溶液；

优选地，所述铟基材料为硝酸铟、氯化铟、硫酸铟、乙酸铟或草酸铟中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述锡基材料为硝酸锡、氯化锡、硫酸锡、乙酸锡或草酸亚锡中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述铟基材料和锡基材料的摩尔比为(1～20):1；

优选地，所述溶剂为甲醇、乙醇、苯甲醇或乙二醇中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述搅拌的速度为50r/min～500r/min；

优选地，所述搅拌的时间为30min～300min；

优选地，步骤(2)所述正极材料的化学组成为LiNi_xCo_yM_zO₂，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z<1，且x+y+z＝1，M选自Mn、Al、Mg、Zr、Zn、Cu或Cr中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)加入正极材料的过程中伴有搅拌；

优选地，步骤(2)加入正极材料之后继续搅拌10min～120min，优选为30min；

优选地，步骤(2)所述浆料的固含量为20wt％～60wt％；

优选地，步骤(2)所述增稠剂为固体酒精增稠剂FR400；

优选地，步骤(2)所述导电膜前驱体溶液与所述增稠剂的质量比为1:(0.0001～0.1)；

优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，对分散液持续搅拌；

优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，喷雾的载气为压缩空气；

优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，载气压为3kg/m²～10kg/m²；

优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，分散液流量为5ml/min～500ml/min；

优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，喷雾的温度为100℃～300℃；

优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，热解温度为300℃～800℃；

优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，热解时间为2h～20h。