[发明专利]一种改性正极材料及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种改性正极材料及其制备和应用，所述改性正极材料由正极材料基体经过包覆得到的，所述正极材料基体由式Li(Ni_1‑x‑yCo_xMn_y)O₂表示，其中，1‑x‑y≥0.5，0.4＞x＞0，0.4＞y＞0；所述制备方法包括将正极材料基体加入到含铝溶胶以及含硅溶胶中进行包覆；再用锂源氢氧化锂进行调节，即得到改性后的正极材料。本发明制备得到的改性正极材料应用于锂离子电池，使得锂离子电池的放电性能好，循环性能好。

技术领域

本发明涉及电池正极材料领域，特别涉及一种锂离子电池的改性正极材料及其制备方法。

背景技术

目前市场上锂离子电池正极材料对Li(Ni_1-x-yCo_xMn_y)O₂(Ni:Co:Mn＝5:2:3或6:2:2)已经商业化生产，虽然循环性能整体不错，但是后期循环也不是很理想，能量密度满足不了未来市场要求，面对动力型市场的广阔前景和激烈竞争，客户对于性能又提出更好的要求。

申请号为201110222398.X的中国专利公开了一种锂离子电池正极材料湿法包覆铝的制备方法，包括以下步骤：制备前驱体并配制成一定固含量的浆液；将事先溶解有异丙醇铝的异丙醇溶液按照一定的速度滴加到前躯体浆液中，控制适当的滴加速度、温度、搅拌速度；滴加完毕后，陈化一定的时间，过滤、洗涤、干燥，得到包覆铝的镍钴锰前躯体；将包覆铝的前驱体与锂盐混合均匀，经过高温处理一定的时间，冷却、粉碎，即得到湿法包覆异丙醇铝的锂离子电池正极材料；现有技术提供的这种包覆异丙醇铝的锂离子电池正极材料虽然改善了正极材料制备的锂离子电池的高温安全性能和循环特性；但是现有技术提供的正极材料制备的锂离子电池的循环稳定性和高温存储性能还有待于进一步的提高。本发明旨在提高LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂和LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂材料的容量和循环，满足未来几年市场的需求。

因此，亟需一种改性三元材料以及制备方法使得三元正极材料的电性能更好，方法简单，满足产业化生产的需要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：将正极材料基体用含铝溶胶以及含硅溶胶包覆，然后用锂源进行处理，煅烧，从而得到改性正极材料。本发明制备得到的改性正极材料放电性能好，循环性能好。此制备方法条件简单，对生产的设备需求低，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

(1)一种改性正极材料，所述改性正极材料由正极材料基体包覆得到的，正极材料基体由式Li(Ni_1-x-yCo_xMn_y)O₂表示，其中，1-x-y≥0.5，0.4＞x＞0，0.4＞y＞0，优选地，x为0.2，y为0.3，或者x为0.2，y为0.2。

(2)一种改性正极材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制备正极材料基体；

步骤2，对步骤1得到的体系进行包覆；

步骤3，将步骤2得到的产物进行后处理，得到最终产品。

(3)根据上述(1)所述的改性正极材料的用途，

所述改性正极材料应用于锂离子电池，该锂离子电池在55℃下50周循环容量保持率大于97％。

根据本发明提供的改性正极材料及其制备和应用，具有以下有益效果：