[发明专利]一种固态电解质包覆正极材料的复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种固态电解质包覆正极材料的复合材料，其特征在于，所述复合材料为壳层包覆内核的核壳结构，所述壳层为固态电解质，所述内核为正极材料。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述固态电解质在25℃下的锂离子电导率范围为10^-2S/cm～10^-6S/cm；

优选地，所述固态电解质为锂离子导体固态电解质；

优选地，所述固态电解质为具有NASICON结构的锂离子导体固态电解质，且其中的离子比例Li:Al:M:P比例为1+X:X:2-X:3(0≤X≤1)，其中，M为V、Ti、Si、Ge、Sn或Zr中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述正极材料为三元材料，所述三元材料的化学式为LiNi_xCo_yAl_1-x-yO₂或LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂中的任意一种，其中x＞0，y＞0，1＞1-x-y＞0；

优选地，所述正极材料的比表面积为0.2m²/g～5.0m²/g，优选为0.4m²/g～1.0m²/g；

优选地，所述正极材料的粉体振实密度为2.0g/cm³～3.0g/cm³，优选为2.4g/cm³～2.6g/cm³；

优选地，所述正极材料的粉体压实密度为3.0g/cm³～4.0g/cm³，优选为3.4g/cm³～3.6g/cm³。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述固态电解质壳层的包覆厚度为1nm～100nm；

优选地，所述正极材料内核的粒径D10为2μm～7μm，D50为5μm～15μm，D90为10μm～20μm；

优选地，所述固态电解质和所述正极材料的质量比为1:(100～400)。

4.如权利要求1-3任一项所述的固态电解质包覆正极材料的复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)按照元素的离子比例称取制备固态电解质的反应原料，混合后进行砂磨，得到砂磨浆料；

(2)将砂磨浆料和正极材料混合，得到喷雾前驱体浆料；

(3)喷雾干燥，得到烧结前驱体；

(4)烧结，得到固态电解质包覆正极材料的复合材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述固态电解质为锂离子导体固态电解质；

优选地，步骤(1)所述固态电解质为具有NASICON结构的锂离子导体固态电解质，且其中的离子比例Li:Al:M:P比例为1+X:X:2-X:3，0≤X≤1，其中，M为V、Ti、Si、Ge、Sn或Zr中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述具有NASICON结构的锂离子导体固态电解质中，所述Li的来源化合物为氢氧化锂、碳酸锂、氧化锂、磷酸锂中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述具有NASICON结构的锂离子导体固态电解质中，所述Al的来源化合物为三氧化二铝、磷酸铝、氢氧化铝、异丙醇铝或硝酸铝中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述具有NASICON结构的锂离子导体固态电解质中，所述M的来源化合物为二氧化钛、钛酸四丁酯、二氧化锗、二氧化硅、二氧化锡、二氧化锆或二氧化钒中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述P的来源化合物为磷酸、五氧化二磷、磷酸铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵中的任意一种或至少两种的组合。