[发明专利]正极材料及其制备方法以及锂电池正极片和固态锂电池

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括正极活性材料以及包覆于该正极活性材料上的氟化TiS₂材料；

其中，所述氟化TiS₂材料的厚度为70-150nm；所述氟化TiS₂材料的F/S原子比为1：(1-5)；所述正极活性材料的平均粒径为500nm-10μm，

其中，所述正极活性材料选自LiMn₂O₄、LiFe_x6Mn_y6M″_z6O₄、Li_1+x7L_1－y7－z7R_y7N_z7O₂、LiFePO₄、Li₃V₂(PO₄)₃、Li₃V₃(PO₄)₃、LiVPO₄F、Li₂CuO₂、Li₅FeO₄、TiS₂、V₂S₃、FeS、FeS₂、LiQS_x8、TiO₂、Cr₃O₈、V₂O₅和MnO₂中的至少一种；

其中，M″为Al、Mg、Ga、Cr、Co、Ni、Cu、Zn或Mo中的至少一种，0≤x6≤1，0≤y6≤1，0≤z6≤1，1.8≤x6+y6+z6≤2.2；

其中，L、R和N各自为Li、Co、Mn、Ni、Fe、Al、Mg、Ga、Ti、Cr、Cu、Zn、Mo、F、I、S、B中的至少一种，-0.1≤x7≤0.2，0≤y7≤1，0≤z7≤1，0≤y7+z7≤1；

其中，Q为Ti、Fe、Ni、Cu和Mo中的至少一种，1≤x8≤2.5。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，相对于100重量份的所述正极活性材料，所述氟化TiS₂材料的含量为0.5-50重量份。

3.一种权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

(1)将正极活性材料，钛酸四丁酯、硫化铵和乙醇进行第一反应，得到TiS₂包覆的正极活性材料；

(2)将所述TiS₂包覆的正极活性材料与TiF₄进行第二反应，得到氟化TiS₂包覆的正极材料。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一反应的条件包括：在温度为150-300℃的温度条件下加热30-1440min，然后再在600-1000℃的温度条件下加热120-480min；

在步骤(2)中，所述第二反应的条件包括：在温度为250-500℃的温度条件下加热60-480min。

5.一种锂电池正极片，其特征在于，所述锂电池正极片包括权利要求1或2所述的正极材料。

6.根据权利要求5所述的锂电池正极片，其中，该锂电池正极片还含有导电剂；所述导电剂为乙炔黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、碳黑和金属粉末中的至少一种；

该锂电池正极片还含有粘结剂；

所述粘结剂为丁苯橡胶、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、聚甲基纤维素、聚甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和聚丙烯醇中的至少一种；

以所述正极活性材料的重量为基准，粘合剂的含量为0.01-10重量％；导电剂的含量为0.1-20重量％。

7.一种固态锂电池，其特征在于，该固态锂电池包括锂电池负极片、固态电解质和权利要求5或6所述的锂电池正极片。