[发明专利]阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池

权利要求书

1.一种阴极组合物的制备方法，其特征在于，包括：

对阴极材料进行氧化处理，使得处理后的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态高于处理前的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态，且所述处理后的阴极材料中的锂离子含量少于所述处理前的阴极材料的锂离子含量；

将所述处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，得到混合后的阴极材料，并在惰性气氛或还原性气氛下对所述混合后的阴极材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对阴极材料进行氧化处理，包括：

将所述阴极材料与预设氧化剂加入水中进行氧化处理，得到所述处理后的阴极材料，其中，所述预设氧化剂的标准还原电势大于0.7V。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物，包括：

对所述处理后的阴极材料过滤、洗涤，并进行干燥处理，将干燥处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，得到所述混合后的阴极材料；

在惰性气氛或还原性气氛下对所述混合后的阴极材料进行烧结，得到所述碳包覆的锂离子阴极组合物。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物，包括：

将所述处理后的阴极材料过滤、洗涤，并与碳源、锂源在液相介质中进行混合，得到所述混合后的阴极材料；

对所述混合后的阴极材料进行干燥处理，并在惰性气氛或还原性气氛下对干燥处理后的阴极材料进行烧结，得到所述碳包覆的锂离子阴极组合物。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

若在惰性气氛下对所述混合后的阴极材料进行烧结，烧结温度为600℃～800℃，烧结时间为2小时～12小时；或，

若在还原性气氛下对所述混合后的阴极材料进行烧结，烧结温度为250℃～600℃，烧结时间为0.5小时～2小时。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述惰性气氛通过将惰性气体填充于烧结环境中获得，所述惰性气体包括氮气、氩气中的至少一种；或，

所述还原性气氛通过将惰性气体和还原性气体混合填充于烧结环境中获得，所述惰性气体包括氮气、氩气中的至少一种，所述还原性气体包括氢气，其中，氢气的体积分数为0.5％～6％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述锂源的质量为：所述处理后的阴极材料中减少的锂离子的摩尔数与锂源摩尔质量乘积的0.9～1.3倍。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述碳源的质量通过所述碳包覆的锂离子阴极组合物的目标含碳量与所述处理后的阴极材料的质量的乘积，除以碳源的残碳率计算获得，其中，所述残碳率为所述碳源烧结后残留碳的质量比例，所述目标含碳量为0.1％～3％。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述阴极材料与预设氧化剂加入水中进行氧化处理，得到所述处理后的阴极材料之前，所述方法还包括：

根据所述锂离子的预设减少比例、所述阴极材料的质量、所述阴极材料的种类、所述预设氧化剂的种类以及所述阴极材料与所述预设氧化剂反应的化学方程式，确定所述预设氧化剂的质量，其中，进行所述氧化处理时，所述阴极材料与所述预设氧化剂的总固体质量含量为30％～70％，反应时间为0.5小时～12小时。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合后的阴极材料的固体质量含量为50％～90％。