[发明专利]一种用于锂离子电池的界面修饰正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的界面修饰正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、制备正极材料；

步骤二、制备金属盐溶液；

将可溶性金属盐溶解于挥发性溶剂中，得到金属盐溶液；挥发性溶剂为无水乙醇，金属盐具体为铝盐、镁盐或钛盐；

步骤三、分散处理；

将步骤一的正极材料分散到步骤二的金属盐溶液中，金属盐与正极材料的质量比为5～10:100；

步骤四、烧结处理；

4.1)将步骤三得到的溶液进行搅拌，然后进行蒸干处理和干燥处理；

4.2)将步骤4.1)干燥后的物质进行焙烧，得到包覆材料；

步骤五、电化学锂化处理；

5.1)将包覆材料制作为电极；

将包覆材料分散到挥发性溶剂中，与石墨烯或纳米碳管混合，用抽滤的方法制备成碳集流体电极；

5.2)对步骤5.1)获取的电极进行真空干燥处理，得到制备电极；

5.3)将步骤5.2)得到的制备电极作为阴极，将锂片作为阳极，锂片面积至少为制备电极工作面积的2倍，将两电极置于有机电解液中，有机电解液形成无氧无水的环境；

步骤5.3)中，有机电解液的电解液组分为LiPF₆和溶剂，所述溶剂为EC、DMC或DEC，或者所述溶剂为EC:DEC:DMC＝1:1:1的混合物；

5.4)采用两电极体系进行电化学处理；

对制备电极进行充电，充电电压为3.0-4.0V，充电电流为0.01-0.1C，将制备电极充电到2个小时后静置10小时，将制备电极中有效成分进行剥离、洗涤、离心，分离得到的下层材料即为界面修饰正极材料；

步骤5.4)中，用NMP进行洗涤。

2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池的界面修饰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤4.1)中，将步骤三得到的溶液在室温下搅拌4h，然后转移至油浴锅70℃下蒸干，烘箱中干燥2h。

3.根据权利要求1或2所述的用于锂离子电池的界面修饰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，正极材料为LiCoO₂、LiFePO₄、Li(NiCoMn)_1/3O₂、LiNi_0.5Mn_1.5O₄或LiMn₂O₄。

4.根据权利要求3所述的用于锂离子电池的界面修饰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一、制备正极材料具体为采用溶胶凝胶法合成LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料，包括以下过程：

1.1)将Ni(CH₃COO)_2·4H₂O、Mn(CH₃COO)₂·4H₂O以及LiOH·H₂O溶于去离子水中；

1.2)缓慢滴加柠檬酸溶液，柠檬酸与锂离子摩尔比为1.5:1；

1.3)缓慢滴加氨水溶液将pH调为7，将溶液在50℃水浴5h形成溶胶；

1.4)将水浴升温至80℃蒸发水分形成凝胶；

1.5)将凝胶在真空干燥箱中90℃干燥过夜，取出研磨1h，置于马弗炉中450℃预烧4h得到前驱体，将前驱体于800℃煅烧15h得到LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料。

5.根据权利要求4所述的用于锂离子电池的界面修饰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤4.2)中，将步骤4.1)干燥处理后的物质置于马弗炉中450℃焙烧4h，得到包覆材料。