[发明专利]一种复合包覆改性的锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合包覆改性的锂离子电池正极材料，其特征在于：该正极材料分子式为Li_1±δNi_xCo_yMn_zM_1-x-y-zO₂，其中，0＜δ＜0.2，0＜x,y,z＜1，M为Mg、Sr、Zn、Al、Ti、Y、Zr、Nb、Mo、W、La、Ce、Sm中的一种或多种；在该正极材料表面复合包覆电子型导电高分子聚合物和离子型导电高分子聚合物。

2.根据权利要求1所述的复合包覆改性的锂离子电池正极材料，其特征在于：所述电子型导电高分子聚合物为聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PANI)、聚3,4-亚乙二氧基噻吩(PEDOT)、聚酰胺(PI)、PEDOT:PSS的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的复合包覆改性的锂离子电池正极材料，其特征在于：所述离子型导电高分子聚合物为聚环氧乙烷(PEG)、聚环氧丙烷(PPO)、聚丁二酸乙二醇酯(PES)、聚癸二酸乙二醇(PEGS)、聚乙二醇亚胺的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的复合包覆改性的锂离子电池正极材料，其特征在于：电子型导电高分子聚合物、离子型导电高分子聚合物和Li_1±δNi_xCo_yMn_zM_1-x-y-zO₂正极材料三者之间的质量比为(1～10):(1～10):100，包覆后的复合包覆层厚度为5～100nm，正极材料粒径大小为1～50微米。

5.权利要求1所述的复合包覆改性的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)首先将适量配比的Ni、Co、Mn和M的可溶无机盐均匀溶解于去离子水中，其中M为Mg、Sr、Zn、Al、Ti、Y、Zr、Nb、Mo、W、La、Ce、Sm中的一种或多种；将体系溶液置于60℃的反应釜中，缓慢滴加氨水和NaOH溶液，调节pH值为8～10左右，并持续搅拌、陈化12h，得到沉淀物；经过过滤，洗涤，干燥后，与锂盐混合均匀，分别在500℃烧结5h和950℃下烧结12h得到正极材料Li_1±δNi_xCo_yMn_zM_1-x-y-zO₂，其中，0＜δ＜0.2，0＜x,y,z＜1；

2)将电子型导电高分子聚合物和离子型导电高分子聚合物溶解于有机溶剂或去离子水中，形成混合均匀的溶液或悬浮液；

3)再将步骤1)得到的正极材料Li_1±δNi_xCo_yMn_zM_1-x-y-zO₂颗粒加入到上述混合溶液中，持续搅拌，形成悬浊液；

4)然后在一定温度下的水浴或油浴中，持续搅拌混合液直至有机溶剂或去离子水蒸发挥发完全，得到固体混合物；

5)将步骤4)得到的固体混合物放入一定温度下的真空烘箱中干燥，得到均匀混合的电子型导电高分子聚合物和离子型导电高分子聚合物的复合包覆的锂离子电池正极材料。

6.根据权利要求5所述的复合包覆改性的锂离子电池正极材料及其制备方法，其特征在于：Ni、Co、Mn的可溶无机盐为硫酸盐，M的可溶无机盐为硝酸盐。

7.根据权利要求5所述的复合包覆改性的锂离子电池正极材料及其制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的有机溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)，碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，二甲基乙酰胺(DMAC)和丙酮中的一种或几种混合溶液。

8.根据权利要求5所述的复合包覆改性的锂离子电池正极材料及其制备方法，其特征在于：所述步骤3)和步骤4)下的一定温度为80℃～120℃之间。