[发明专利]一种包覆有保护层的锂电池正极材料

说明书

本发明涉及一种包覆有保护层的锂电池正极材料，属于锂电池正极材料技术领域。锂电池正极材料Li_1.2Ni_0.1Co_0.1Mn_0.6O₂表面包覆有TiO₂保护层，保护层TiO₂与Li_1.2Ni_0.1Co_0.1Mn_0.6O₂的物质的量的比为0.1‑8:99.9‑92；包覆TiO₂保护层采用的原料钛酸四丁酯与有机酸的质量比为1‑5:10‑200，钛酸四丁酯、有机酸和Li_1.2Ni_0.1Co_0.1Mn_0.6O₂的总质量与有机溶剂的配比是1g:10‑20ml。本发明具有产品稳定性好，循环性能高，包覆效果好，能够有效提高材料的电化学性能，制备工艺简单，操作方便，适用范围广等优点。

技术领域

本发明属于锂电池正极材料技术领域，特别是涉及一种包覆有保护层的锂电池正极材料。

背景技术

锂电池是二十世纪九十年代发展起来的电池体系，于1990年由日本的索尼公司商业化成功并投放市场。锂电池以其重量轻、电压高、容量大、功率大、寿命长、安全性能好、无记忆效应等优点而发展迅猛，迅速取代镍铬电池和镍氢电池，广泛应用于小型便携式电子产品和电动工具，近几年又在电动汽车领域发展的如火如荼，得到了广泛应用。目前锂电池已深入到我们生活的方方面面，显示出无法替代的巨大优势。但随着各种电子产品功能的日新增强以及锂电池在电动汽车上的大规模应用，市场对锂电池性能要求越来越高，尤其是高比能性能的需求尤为迫切。锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液组成，其中限制锂电池性能提高的最大瓶颈就是锂电池正极材料。目前应用的锂电池正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等，钴酸锂是最早应用、最成熟的正极材料，但钴资源较少、价格高，又具有毒性，同时其放电比容量在150mAh/g左右,并不高；锰酸锂由于锰资源丰富，因此价格低廉，制备也比较容易，但尖晶石结构的锰酸锂容易发生姜-泰勒效应，而且高温不稳定，Mn易溶解，比能量在110mAh/g左右；磷酸铁锂具有成本低、无毒、高安全性等优点，但其电导率低、低温性能较差、振实密度也低，放电比容量在160mAh/g左右；三元材料由于结合了镍酸锂、钴酸锂和锰酸锂的优点，性能优于任何一个单一材料，具有明显的三元协同效应，尤其是近几年研发的富锂三元材料，在较高的电压下展现了200mAh/g以上的放电比容量，具有突出的高比能特性。通过研究发现Li_1.2Ni_0.1Co_0.1Mn_0.6O₂是一种非常好的高比能锂电池正极材料，其实际放电比容量可以达到250mAh/g以上，但是其稳定性以及循环性能还有待于进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种包覆有保护层的锂电池正极材料,具有产品稳定性好，循环性能高，包覆效果好，能够有效提高材料的电化学性能，制备工艺简单，操作方便，适用范围广等特点的包覆有二氧化钛(TiO₂)保护层的锂电池正极材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种包覆有保护层的锂电池正极材料，锂电池正极材料Li_1.2Ni_0.1Co_0.1Mn_0.6O₂表面包覆有TiO₂保护层，保护层TiO₂与Li_1.2Ni_0.1Co_0.1Mn_0.6O₂的物质的量的比为0.1-8:99.9-92。