[发明专利]一种正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括核心和包覆在核心上的包覆层，所述包覆层的材料为既能传导电子又能传导离子的材料。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述既能传导电子又能传导离子的材料为LiMn₂O₄、LiFePO₄、Li₂TiO₃、Li₄Ti₅O₁₂或LiNbO₃中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述核心包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂或富锂锰基材料中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述镍钴锰酸锂的化学式为Li_1+nNi_xCo_yMn_(1-x-y-n)O₂，其中0≤n＜1，0＜x＜1，0＜y＜1；

优选地，所述富锂锰基材料的化学式为xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂，其中0＜x＜1，M为Ni、Co或Mn中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料中包覆层的包覆量为0.1-1％。

4.如权利要求1-3中任一项所述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)将锂源与氢氧化物前驱体混合，对混合产物进行煅烧，得到核心；

(2)将步骤(1)所述核心与包覆层材料混合，对混合产物进行煅烧，得到所述正极材料，所述包覆层材料为既能传导电子又能传导离子的材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述锂源包括锂盐；

优选地，所述锂盐包括碳酸锂和/或氢氧化锂；

优选地，步骤(2)所述氢氧化物前驱体包括Ni_xCo_xMn_z(OH)₂，其中0x1，0y1，0z1；

优选地，步骤(1)所述混合为球磨混合；

优选地，所述球磨混合的球料比为(3-8):1；

优选地，所述球磨混合的分散剂包括水和/或乙醇；

优选地，步骤(1)所述混合的时间为2-10h。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧为二段煅烧；

优选地，所述二段煅烧中，第一段煅烧的温度为350-550℃，第一段煅烧的时间为1-5h；

优选地，所述二段煅烧中，第二段煅烧的温度为600-1000℃，第二段煅烧的时间为2-12h；

优选地，步骤(1)所述煅烧的气氛为空气和/或氧气。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述既能传导电子又能传导离子的材料为LiMn₂O₄、LiFePO₄、Li₂TiO₃、Li₄Ti₅O₁₂或LiNbO₃中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)所述混合为球磨混合；

优选地，所述球磨混合的球料比为(3-8):1；

优选地，所述球磨混合的分散剂包括水和/或乙醇；

优选地，步骤(2)所述混合的时间为2-10h。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述煅烧的温度为500-800℃；

优选地，步骤(2)所述煅烧的时间为2-6h。