[发明专利]锂离子电池三元正极改性材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池三元正极改性材料及其制备方法。该材料包括：纯相三元锂离子电池正极材料和包覆在其表面的三氧化二镧包覆层。本发明通过沉淀法在纯相三元锂离子电池正极材料的表面沉积均匀并且结构完整的三氧化二镧包覆层，由于制备的三氧化二镧的颗粒较小，可在纯相三元锂离子电池正极材外部形成薄而致密的包覆层，从而能降低活性物质与电解液之间的接触概率，可以有效抑制电解液对活性物质的腐蚀作用，进而提高了正极材料的结构稳定性，还可以缓解充放电过程中正极材料的体积变化，更加有利于锂离子的脱嵌，从而缓解了活性物质容量衰减的现象，使得改性后的锂离子电池三元正极材料具有较好的稳定性和循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种锂离子电池三元正极改性材料及其制备方法。

背景技术

当今社会经济发展十分迅速，人们的生活水平不断提高，人类社会对于能源的需求也随之日益上升。然而煤、石油、天然气等不可再生的化石能源已经远远不能满足人们日益增长的能源需求，并且燃烧化石燃料所造成的环境污染问题也日益严重，其中PM2.5最引人注目，许多城市雾霾严重，因此当今社会的主要任务是寻找和发展高效环保可持续发展的新能源。能够将化学能转化为电能的装置称为化学电源，已经受到诸多科研工作者的广泛关注。其中，二次电池于1899年首次进入大众的视野，是一种新型的化学电源，实现了电能和化学能的可逆转换，二次电池具有成本低、比能量高、效率高对环境友好以及循环性能良好等优点，因此被广泛应用于社会生活各个领域，推动社会经济的快速发展。

具有代表性的二次电池有铅酸蓄电池，镉镍电池，镍氢电池和锂离子电池，相对于其他的二次电池，锂离子电池因工作电压高、能量密度大、倍率性能好、使用寿命长以及对环境友好等众多优点，是目前综合性能最为优良的二次化学电源。近年来，锂离子电池的应用领域越来越广泛，随着电动车(EV)和混合电动车(HEV)的发展，高比能和高功率已成为今后锂离子电池研究和发展的重要方向。正极材料作为锂离子电池的关键部分，其研究与开发显得尤为迫切。

锂离子电池LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂三元正极材料放电比容量高，但是在循环的过程中其容量衰减严重，结构极其不稳定。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种锂离子电池三元正极改性材料及其制备方法，旨在解决现有锂离子电池LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂三元正极材料结构不稳定的问题。

具体地，本发明第一方面提出了一种锂离子电池三元正极改性材料，所述锂离子电池三元正极改性材料包括纯相三元锂离子电池正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂和包覆在其表面的三氧化二镧包覆层，其中，所述包覆层的材料为三氧化二镧，其价格低廉，来源广泛，其络合物的制备过程较为简单并且络合反应能够充分的产生；同时，由于三氧化二镧分子之间的作用力较大，难以掺入正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的内部结构中，因此不会对正极材料本身的晶体结构的产生影响。本发明实施例中的纯相LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂为市售产品，对其来源不做限定。