[发明专利]一种含锆锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种含锆锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料包括复合氧化物颗粒内核以及覆盖在所述复合氧化物颗粒内核的至少一部分表面上的包覆层，所述包覆层由含锆化合物组成，所述含锆化合物为硼化锆和/或氮化锆。

2.根据权利要求1所述的含锆锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料由复合氧化物颗粒内核以及覆盖在所述复合氧化物颗粒内核的至少一部分表面上的包覆层组成。

3.根据权利要求1或2所述的含锆锂离子电池正极材料，其特征在于，所述包覆层与复合氧化物颗粒内核的质量比为(0.001-0.5):1，优选为(0.05-0.1):1；

优选地，所述包覆层完全包覆所述复合氧化物颗粒内核的表面。

4.根据权利要求1-3任一项所述的含锆锂离子电池正极材料，其特征在于，所述复合氧化物颗粒内核除包括锂之外，还包括铁、镍、钴或锰中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述复合氧化物颗粒内核包括钴酸锂、掺杂改性钴酸锂、镍钴锰酸锂、掺杂改性镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、掺杂改性镍钴铝酸锂、锰酸锂、掺杂改性锰酸锂、磷酸铁锂或掺杂改性磷酸铁锂中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述复合氧化物颗粒内核用化学式表达的平均组成为：Li_xNi_aCo_bMn_cM_1-a-b-cO₂或Li_xFe_dM_1-dPO₄，其中，M为Mn、Cr、Co、Ni、V、Ti、Al、Ga、Nb或Mg中的任意一种或至少两种的组合，且0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤1，0≤d≤1，0.4≤x≤1.5；

优选地，所述复合氧化物颗粒内核的粒径为1-20μm。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的含锆锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将复合氧化物颗粒内核分散于溶剂中，得到溶液A；

(2)将含锆化合物分散于步骤(1)所述溶液A中，得到溶液B；

(3)将步骤(2)所述溶液B在110-160℃温度下进行喷雾干燥得到所述含锆锂离子电池正极材料；

其中，步骤(2)所述含锆化合物为硼化锆和/或氮化锆。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述复合氧化物颗粒内核除包括锂之外，还包括铁、镍、钴或锰中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述复合氧化物颗粒内核包括钴酸锂、掺杂改性钴酸锂、镍钴锰酸锂、掺杂改性镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、掺杂改性镍钴铝酸锂、锰酸锂、掺杂改性锰酸锂、磷酸铁锂或掺杂改性磷酸铁锂中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述复合氧化物颗粒内核用化学式表达的平均组成为：Li_xNi_aCo_bMn_cM_1-a-b-cO₂或Li_xFe_dM_1-dPO₄，其中，M为Mn、Cr、Co、Ni、V、Ti、Al、Ga、Nb或Mg中的任意一种或至少两种的组合，且0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤1，0≤d≤1，0.4≤x≤1.5；

优选地，步骤(1)所述复合氧化物颗粒内核的粒径为1-20μm；

优选地，步骤(1)所述溶剂包括水、乙醇、丙酮、丙醇、异丙醇、异丁醇、甲醇、正丁醇、乙二醇或氯仿中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述复合氧化物颗粒内核与溶剂的质量比为1:(5-100)。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述含锆化合物与步骤(1)所述复合氧化物颗粒内核的质量比为(0.001-0.5):1，优选为(0.05-0.1):1。