[发明专利]一种双包覆型锂电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种双包覆型锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述正极材料为核壳结构，内核材料的化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中x0.8，y0，z0，x+y+z＝1；外壳材料由两层组成，其中内层为多孔快离子导体锂盐，厚度为50-200nm，所述多孔快离子导体锂盐的孔道内部沉积有碳层，所述碳层是由粘结剂碳化而成；外层为高分子聚合物，厚度为100-300nm；

所述正极材料的制备方法包括如下步骤：

1)将高镍前驱体和锂源混合，进行第一次焙烧，焙烧后的产物经过破碎、洗涤、过滤、烘干、筛分、除磁后得到高镍材料A，所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂中的一种或两种；

2)将高镍材料A、锂盐、造孔剂与分散剂混合均匀后得到混合物B，其中，以质量比计，高镍材料A:锂盐:造孔剂＝100:(0.1～2):(0.1～0.4)，将混合物B进行第二次焙烧后得到混合物C；所述焙烧温度为100～250℃，焙烧时间为30～60min；

3)将粘接剂配置成质量分数为1～5％的粘接溶液，将混合物C投入粘接溶液中，搅拌0.5～1h，后将混合物过滤、干燥后进行第三次焙烧，得到混合物D；所述焙烧温度为300～500℃，焙烧时间为2～4h；

4)将高分子聚合物加入分散剂中形成高分子分散液，将混合物D加入高分子分散液充分混合后进行喷雾干燥，即得所述双包覆型锂电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的双包覆型锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中高镍前驱体和锂源的质量比为100:(45～55)。

3.根据权利要求1所述的双包覆型锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的焙烧温度为750℃～810℃，时间为10～20h，焙烧气氛为氧气。

4.根据权利要求1所述的双包覆型锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述锂盐为硼酸锂，锆酸锂，钛酸锂，锂镧锆氧，锂镧锆钽氧，磷酸钛铝锂，硼酸锰锂中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的双包覆型锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的造孔剂是分子量为200～2000的聚乙二醇、碳酸氢铵、碳酸铵、硫酸氢铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、硝酸铵中一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1所述的双包覆型锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中粘结剂为聚维酮、羟丙基纤维素、羟丙甲纤维素、聚丙烯酸中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的双包覆型锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的高分子聚合物为聚偏氟乙烯(PVDF)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚硅烷中的一种或两种，分散剂为氮甲基吡咯烷酮(NMP)、甲苯、四氢呋喃中的一种或多种，以高分子聚合物的质量计，高分子聚合物/分散剂＝0.01～8％。

8.根据权利要求1所述的双包覆型锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中混合物D与高分子聚合物的质量比为100:(0.1～4)。

9.根据权利要求1～8任意一项权利要求所述的制备方法制备的双包覆型锂电池正极材料在锂离子电池中的应用。