[发明专利]一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池复合正极材料，包括作为包覆材料的磷酸盐和碳层，以及作为被包覆材料的三元材料；所述磷酸盐包覆在三元材料的表面，所述碳层同时包覆在三元材料以及磷酸盐的表面；所述磷酸盐与三元材料的质量比为0.1:9.9～4:6；所述碳层在在整个复合正极材料的质量含量为0.5％～5％；

所述磷酸盐的化学式为LiMn_xFe_yM_zPO₄/C，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤0.1，x+y+z＝1；M为掺杂元素，为Mg、Al、Ni、Co、Zn、Ti、Zr、Mo、W中的至少一种；C为磷酸盐表面的碳，在磷酸盐中的质量含量为0.2％～3％；

所述三元材料的化学式为LiNi_xCo_yN_1-x-yO₂，其中0.6≤x≤1.0，0≤y＜0.4，x+y≤1；N为Mn、Al、Ti、Zr、Fe中的至少一种。

2.如权利要求1所述的一种锂离子电池复合正极材料，其特征在于，所述三元材料为镍钴锰酸锂，其中原子个数比Ni:Co:Mn包括6:2:2、7:1.5:1.5、8:1:1、9:0.5:0.5；或者所述三元材料为镍钴铝酸锂，其中原子个数比Ni:Co:Al包括8:1:1、8.5:1:0.5。

3.如权利要求1所述的一种锂离子电池复合正极材料，其特征在于，所述磷酸盐的一次颗粒尺寸为20～300nm，所述三元材料的二次颗粒的尺寸为2～50μm。

4.一种上述权利要求1-3任一所述的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其步骤包括：将碳源、磷酸盐、三元材料加入到分散介质中搅拌均匀，得到混合物，干燥后破碎烧结，得到锂离子电池复合正极材料。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述碳源包括有机碳源和无机碳源，有机碳源与所述磷酸盐的质量比为(1～10):10，无机碳源与有机碳源的质量比为(0～1):5。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述有机碳源为淀粉、乳糖、蔗糖、冰糖、葡萄糖、抗坏血酸、聚乙二烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶，脂肪酸中的至少一种；所述无机碳源为石墨烯、导电炭黑、碳纳米管、乙炔黑中的至少一种。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分散介质为水、乙醇、丙醇、丙酮、氮甲基吡咯烷酮的至少一种。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合物中的固体质量含量为10％～70％。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述烧结的气氛为氮气、氩气、氦气、二氧化碳中的至少一种。

10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述烧结的温度为180～600℃，时间为0.1～20h。