[发明专利]一种正极材料、其制备方法及包含该正极材料的锂离子电池

说明书

本发明公开了一种正极材料、其制备方法及包含该正极材料的锂离子电池。所述正极材料包括三元正极材料和包覆在所述三元正极材料表面的氧化铱层。所述制备方法包括以下步骤：1)对三元前驱体进行一次烧结，将得到的一次烧结粉末与锂源混合，进行二次烧结，得到二次烧结粉末；2)将步骤1)所述二次烧结粉末与铱源混合，进行水热反应，反应后固液分离，得到的固体为水热产物；3)对步骤2)所述水热产物进行烧结，得到所述正极材料。所述正极材料残碱量低，循环性能好；当氧化铱掺杂到三元正极材料晶体结构中时，电化学性能更加优良；所述制备方法简单，易控，并且通过对制备条件的调控可以实现氧化铱向三元正极材料晶体结构中的掺杂。

技术领域

本发属于锂离子电池正极材料领域，涉及一种正极材料、其制备方法及包含该正极材料的锂离子电池。

背景技术

随着能源环保问题的加剧，储能器件成为一个关键因素。在众多的储能器件中锂离子二次电池在电动车，便携式电子设备上的应用短期内不可替代，在大型储能电站也表现出巨大前景。目前锂离子电池正极材料包括LiFeO₄，LiCoO₂，LiMn₂O₄，层状NCM，NCA。层状镍钴锰三元正极材料作为一种重要的锂离子电池正极材料，具有比容量高，能量密度大高，在锂离子二次电池中被广泛应用。

然而在实际应用过程中，层状NCM正极材料存在残碱高，循环稳定性差的现象。

CN106935848A公开了一种提高三元复合材料循环性能的制备方法，其三元复合材料呈现核壳结构，内核为三元材料，外壳包覆层为锂粉复合体，其包覆厚度为0.5～2μm；以重量百分比计，其锂粉复合体是由40～60％的锂粉，5～10％导电剂，30～55％的聚合物组成；其制备方法是首先配置锂粉化合物溶液，之后与三元材料混合，通过喷雾干燥技术制备出外壳包覆有锂粉聚合物的三元复合材料。该方案虽然能够在一定程度上提升循环性能，但是仅能起到表面包覆改性作用，无法实现对三元材料晶体结构进行调控，且材料表面残碱量比较多。

CN106532035A公开了一种锂离子电池三元正极材料及其制备方法。该正极材料以高镍镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂为基体，所述基体外包覆有低镍镍钴锰酸锂。该方案通过在高镍三元材料表面包覆低镍三元材料来降低其表面的pH及残碱含量。该方案虽然降低了残碱量，但是循环性能较低。

因此，开发一种残碱低，循环稳定性好的正极材料对于锂离子电池领域具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种正极材料、其制备方法及包含该正极材料的锂离子电池。本发明提供的正极材料为三元正极材料残碱低，循环性能好，本发明提供的制备方法简单易控。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种正极材料，所述正极材料包括三元正极材料和包覆在所述三元正极材料表面的氧化铱层。

本发明提供的正极材料通过在三元正极材料表面包覆氧化铱层，可降低三元材料的表面残碱量，达到表面包覆改性的效果，提升其循环稳定性。本发明提供的正极材料具有很好地高温存储性能和安全性能。本发明提供的正极材料中，氧化铱除了包覆在三元正极材料表面，还可以掺杂到三元正极材料晶体结构中，起到晶体结构调控作用。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述正极材料由三元正极材料和包覆在所述三元正极材料表面的氧化铱层组成。即，所述正极材料除了三元正极材料和氧化铱之外，不含其它成分时，可以达到更加优良的效果。