[发明专利]能量储存装置正极材料、制备方法以及改性能量储存装置

权利要求书

1.一种能量储存装置正极材料，其特征在于：包括正极活性材料层、第一复合材料层以及第二复合材料层；

所述的第一复合材料层包覆在正极活性材料层的外表面，第一复合材料层呈多孔网状；所述第二复合材料包覆于第一复合材料层，第二复合材料层为氧化锆颗粒，且氧化锆颗粒呈多孔中空球形形状；

所述第一复合材料层上的孔洞与第二复合材料层上的孔洞连通后，形成用于使锂离子穿过的通道。

2.根据权利要求1所述的一种能量储存装置正极材料，其特征在于：所述的正极活性材料为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种能量储存装置正极材料，其特征在于：所述的第一复合材料层为硫酸铝与酚醛树脂胶的混合物。

4.根据权利要求3所述的一种能量储存装置正极材料，其特征在于：所述硫酸铝与酚醛树脂胶的重量比为1：3。

5.根据权利要求1或4所述的一种能量储存装置正极材料，其特征在于：所述第一复合材料层上的孔洞的直径为10-15nm。

6.根据权利要求1所述的一种能量储存装置正极材料，其特征在于：所述氧化锆颗粒上的孔洞的直径为15-20nm。

7.一种能量储存装置正极材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下的步骤：

S1、包覆液的制作，将酚醛树脂胶、钠盐和铝盐按质量比3：1：1，一同加入第一溶剂中，酚醛树脂胶与第一溶剂的重量比为2：1，搅拌混合后得到包覆液；

S2、固液混合物的制作，将正极活性材料与包覆液按照质量比1：1混合均匀，得到固液混合物；

S3、第一次烘干与烧结，将固液混合物在惰性气体的保护条件下进行烘干，烘干温度为60-90℃，时间为2-3h，再进行烧结，烧结温度为500-800℃，时间为1-2h，在正极活性材料的外表面形成第一复合材料层；

S4、氧化锆颗粒的加入，将步骤S3中烧结后的物质分散于第二溶剂中，再向第二溶剂中加入多孔中空球形的氧化锆颗粒，混合均匀后过滤；

S5、第二次烘干与烧结，将步骤S4中经过滤得到的固体物质在惰性气体的保护下进行烘干，烘干温度为70-80℃，时间为2-3h，再进行烧结，烧结温度为700-900℃，烧结时间为3-5h，得到能量储存装置正极材料。

8.根据权利要求7所述的能量储存装置正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤S1中，所述的铝盐为磷酸铝或者硫酸铝。

9.根据权利要求7所述的能量储存装置正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤S1中，所述的第一溶剂为乙醇或者甲醇。

10.根据权利要求7所述的能量储存装置正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤S4中，所述的第二溶剂为水、乙醇以及甲醇其中的一种或多种。

11.根据权利要求7所述的能量储存装置正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤S4中，步骤S3中烧结后的物质、第二溶剂以及氧化锆颗粒的质量比为1：2：1。

12.根据权利要求7所述的能量储存装置正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤S4中，氧化锆颗粒的制作步骤如下：

S41、将氧化锆粉末与钠盐按照质量比1：2混合形成混合物；

S42、采用混合造粒机将步骤S41中的混合物造粒形成直径为15-20nm的球形颗粒，再将球形颗粒加入过量的水中，依次进行抽滤、干燥后得到固体颗粒，制得多孔中空球形的氧化锆颗粒。

13.根据权利要求11所述的能量储存装置正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤S1和步骤S41中，所述的钠盐为氯化钠、硫酸钠以及硝酸钠中的一种或者多种。