[发明专利]一种正极材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括磷酸盐系正极活性物质及包覆在所述磷酸盐系正极活性物质表面的包覆层，所述包覆层包括由多巴胺经碳化而成的碳和氮化后的含氢的锂钛氧化合物，所述含氢的锂钛氧化合物为：Li、H、Ti和O四种元素以任意比例组成的化合物。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述磷酸盐系正极活性物质包括磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂、磷酸铁锰锂、磷酸钒铁锂或磷酸铁钒锰锂中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述包覆层中的碳均相分布。

4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述含氢的锂钛氧化合物为：物相结构中以任意比例同时存在Li₄Ti₅O₁₂、TiO₂和H_xTi_yO_z的化合物，其中，0＜x≤2，0＜y≤3，0＜z≤7。

5.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述含氢的锂钛氧化合物为物相结构中以任意比例同时存在Li₄Ti₅O₁₂和H₂Ti₃O₇·(H₂O·3TiO₂)的化合物。

6.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述含氢的锂钛氧化合物包括：Li_1.81H_0.19Ti₂O₅·aH₂O中的任意一种或至少两种的组合，其中a＞0。

7.根据权利要求1-6任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将多巴胺加入到Tris-HCl缓冲液中，搅拌，得到混合液A；

(2)向混合液A中加入乙二醇的水溶液和氮化后的含氢的锂钛氧化合物，搅拌，得到混合液B；

(3)向混合液B中加入磷酸盐系正极活性物质，球磨，得到浆料；

(4)采用步骤(3)所得浆料进行喷雾干燥，然后将喷雾干燥产物在惰性气氛下热处理，得到正极材料。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以磷酸盐系正极活性物质的质量为100％计，步骤(1)所述多巴胺的加入量为0.05-10％。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以磷酸盐系正极活性物质的质量为100％计，步骤(1)所述多巴胺的加入量为0.1-8％。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以磷酸盐系正极活性物质的质量为100％计，步骤(1)所述多巴胺的加入量为0.5-5％。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以磷酸盐系正极活性物质的质量为100％计，步骤(2)所述氮化后的含氢的锂钛氧化合物的加入量为0.05-5％。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以磷酸盐系正极活性物质的质量为100％计，步骤(2)所述氮化后的含氢的锂钛氧化合物的加入量为0.1-3％。

13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以磷酸盐系正极活性物质的质量为100％计，步骤(2)所述氮化后的含氢的锂钛氧化合物的加入量为0.5-2％。

14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述多巴胺与步骤(2)所述氮化后的含氢的锂钛氧化合物的质量比为(1-3):1。