[发明专利]一种锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料，包括核结构和壳结构，所述壳结构均匀包覆于所述核结构的表面，其特征在于，所述核结构的颗粒直径为D1，

所述壳结构中含有石墨烯，所述石墨烯的片层厚度h2≤100nm，

所述石墨烯的片层平面直径d1≤π*D1。

2.一种权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述核结构为一次颗粒结构或二次颗粒结构，所述核结构中包含钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰、镍钴铝、镍酸锂、锂钒氧化物、富锂正极材料中的至少一种。

3.一种权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述石墨烯的片层平面直径d1≤2πD1/3。

4.一种权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述壳结构中，还包含有包覆层或/和单体原位聚合得到的聚合物碳化组分层。

5.一种权利要求4所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述包覆层为传统包覆层原料炭化得到；所述传统包覆层原料为酚醛树脂、密胺树脂、过氯乙烯、沥青、聚乙烯、硬脂酸、PVC、聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、纳米氧化铜、纳米氧化镁、纳米氧化钛、纳米氧化铝、纳米石墨、石墨片中的至少一种；所述单体包括丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-丙烯酰吗啉、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、正丙烯酸己酯、2-丙烯酸环己酯、丙烯酸十二酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇丙烯酸酯、双-三羟基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。

6.一种权利要求1所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

步骤1，选择核结构材料备用；

步骤2，配制含有石墨烯片层的包覆层浆料；

步骤3，将步骤1所述核结构材料置于步骤2得到的浆料中进行包覆，之后进行碳化即得到成品锂离子电池正极材料。

7.一种权利要求6所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述包覆层浆料中还包含包覆层原料或/和聚合物单体。

8.一种权利要求7所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，当所述包覆层中含有聚合物单体时，在所述步骤3包覆过程之后，需加入诱导物促使单体原位聚合形成聚合物。

9.一种权利要求6所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤2所述的配制含有石墨烯片层的包覆层浆料的过程中，还加入有表面活性剂，所述表面活性剂包括润湿剂、分散剂、渗透剂、增溶剂、助溶剂、潜溶剂中的至少一种。

10.一种权利要求6所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1所述核结构材料的颗粒直径D1≤1μm；步骤2所述石墨烯片层的平面直径d1≤π*D1。