[发明专利]一种复合包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法，所述复合包覆的锂离子电池正极材料包括正极基体材料和包覆于所述正极基体材料外表面的复合包覆层，所述复合包覆层由电子导体材料和正极补锂材料组成，所述复合包覆层为双层包覆层或单层包覆层；所述双层包覆层由包覆于所述正极基体材料外表面的正极补锂材料层，以及包覆于所述正极补锂材料层外的电子导体材料层构成；所述单层包覆层为由所述电子导体材料和正极补锂材料混合后形成的混合包覆层。本发明将电子导体材料与正极补锂材料一起作为包覆物，可以改善正极补锂材料导电性差的问题，从而提高材料的倍率性能，也可以改善正极补锂材料脱锂产物导电性差的问题，避免脱锂产物对电池体系造成恶化影响，从而提升电池的使用寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及锂离子电池正极材料领域，具体地，涉及一种复合包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法。

背景技术

随着锂离子电池在消费电子、汽车、储能等领域有着广泛的应用，对材料的能量密度的要求也越来越高。其中正极材料作为影响锂离子电池能量密度的关键材料，受到了广泛的研究。其中商业化的正极材料主要有镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。

包覆手段作为材料提高材料循环、安全等性能的有效方式，被广泛应用于正极材料的改性上。一些常规包覆手段虽然能提高材料的表面结构稳定性，但可能对材料的其他电性能带来负面影响，比如氧化铝作为包覆镍钴锰三元材料的常用添加剂被广泛应用，由于氧化铝作为惰性材料，其包覆量不能太大，否则可能带来表面阻抗的增加以及容量的降低，但是较小的包覆量不能对材料形成完整的有效包覆层。

同时目前商业化电池还普遍存在首次效率低的问题，以钴酸锂/石墨全电池为例，在首次充电的过程中，可能存在10％左右的不可逆容量。当负极换成不可逆容量更高的硅等材料时，容量的损失将更加明显。

发明内容

有鉴于背景技术所述，本发明的目的是提供一种具有较高充电比容量的具有复合包覆层的锂离子电池正极材料，在常规的锂离子正极材料表面进行复合包覆，包覆材料包含电子导体材料和正极补锂材料。电子导体材料可增强材料间的导电性，补锂材料不仅可以提高材料的首次脱锂容量，而且可以减缓与电解液间的副反应，进而提高材料的循环性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种复合包覆的锂离子电池正极材料，其包括正极基体材料和包覆于所述正极基体材料外表面的复合包覆层，所述复合包覆层由电子导体材料和正极补锂材料组成。

进一步地，所述正极基体材料为磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸铁锰锂、磷酸钴锂、钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂和富锂层状氧化物中的一种或多种。