[发明专利]一种核壳结构正极材料、其制备方法和在锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种核壳结构正极材料，其特征在于，所述核壳结构正极材料包括碳包覆层，以及位于所述碳包覆层内的活性材料核，所述活性材料核的个数为至少2个；

所述核壳结构正极材料采用如下制备方法进行制备，包括如下步骤：

(1)将碳源、金属盐和水混合，所述碳源和金属盐的摩尔比为1:(1～3)，所述碳源与水的质量比为(5～10):100，得到混合材料；其中，所述碳源为葡萄糖；

(2)将所述混合材料、表面活性剂和碱性试剂混合，所述混合材料和表面活性剂的质量比为(8～12):1，混合后得到的溶液pH值为10.5～11.5，进行水热反应，将温度由室温升至50～100℃，保温2～24h，然后升至150～240℃，保温2～24h，得到反应前驱体；其中，所述碱性试剂为氨水；

(3)将所述反应前驱体与锂源混合，所述反应前驱体与锂源的摩尔比为1:(1.02～1.12)，气氛为氩气下，在850～950℃烧结10～14h，得到核壳结构正极材料。

2.如权利要求1所述的核壳结构正极材料，其特征在于，所述活性材料核的个数为3～8个。

3.如权利要求1所述的核壳结构正极材料，其特征在于，所述核壳结构正极材料的直径为200～500nm。

4.如权利要求1所述的核壳结构正极材料，其特征在于，所述碳包覆层的厚度为5～50nm。

5.如权利要求1所述的核壳结构正极材料，其特征在于，所述活性材料核的组成包括三元材料或钴酸锂。

6.如权利要求1所述的核壳结构正极材料，其特征在于，所述活性材料核的直径为30～200nm。

7.如权利要求1所述的核壳结构正极材料，其特征在于，步骤(1)所述金属盐包括硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰。

8.如权利要求1所述的核壳结构正极材料，其特征在于，步骤(2)所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸、柠檬酸三钠、十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠中的任意一种或至少两种的组合。

9.如权利要求1所述的核壳结构正极材料，其特征在于，步骤(3)所述锂源包括碳酸锂和/或氢氧化锂。

10.如权利要求1所述的核壳结构正极材料，其特征在于，步骤(3)所述混合为球磨混合。

11.如权利要求10所述的核壳结构正极材料，其特征在于，步骤(3)所述混合为湿法球磨。

12.如权利要求11所述的核壳结构正极材料，其特征在于，所述湿法球磨过程中的介质为有机溶剂。

13.如权利要求12所述的核壳结构正极材料，其特征在于，所述湿法球磨过程中的介质为乙醇。

14.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1-13之一所述的核壳结构正极材料。