[发明专利]一种表面改性正极材料、电池及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：将正极材料与酸性溶液进行酸化反应，即可；

所述正极材料为锂氧化物、锂锰化物、锂硫化物、锂铬化物、锂磷酸盐和锂碳化物中的一种或多种；

所述酸性溶液为磷酸溶液或盐酸溶液；所述酸性溶液的浓度为0.01～5mol/L；

所述酸化反应的温度为90～600℃；所述酸化反应的时间为2～8h；

所述酸化反应后，还包括固液分离和干燥的步骤；所述干燥结束后，还包括加热处理的步骤；所述加热处理的温度为200～280℃；

所述表面改性正极材料包括多孔层和实心层；所述多孔层位于所述实心层的外部；

所述多孔层的厚度占所述表面改性正极材料的粒径的百分比为25～75％；

所述多孔层中，孔的直径为10～2000nm。

2.如权利要求1所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，所述正极材料为锂氧化物或锂锰化物；

和/或，每1g正极材料对应的酸性溶液的体积为8～60mL。

3.如权利要求2所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，每1g正极材料对应的酸性溶液的体积为9～50mL。

4.如权利要求3所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液的浓度为2～5mol/L；

和/或，每1g正极材料对应的酸性溶液的体积为9.6mL、23.8mL或45.5mL。

5.如权利要求4所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液的浓度为4mol/L。

6.如权利要求1～5任一项中所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，所述酸化反应在将所述正极材料分散在所述酸性溶液后进行；

和/或，所述酸化反应的温度为100～500℃。

7.如权利要求6所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，所述分散为均匀分散；所述分散的温度为20～30℃；

和/或，所述酸化反应的温度为120～300℃；

和/或，所述酸化反应的时间为2～5h。

8.如权利要求7所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，所述酸化反应在20～30℃条件下，将所述正极材料均匀分散在所述酸性溶液后进行；

和/或，所述酸化反应的温度为150℃；

和/或，所述酸化反应的时间为2.5h。

9.如权利要求1所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，所述固液分离为离心；

和/或，所述干燥的温度为100～150℃；

和/或，所述干燥的时间为2～3h。

10.如权利要求9所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，所述离心的转速为3000～6000rpm；

和/或，所述离心的次数为1次以上；每一次离心的时间为10～30min；

和/或，所述干燥的温度为110℃；

和/或，所述加热处理的时间为15～60min。

11.如权利要求10所述的表面改性正极材料的制备方法，其特征在于，所述离心的转速为4000rpm；

所述离心的次数为2～5次；每一次离心的时间为20min；

所述加热处理的温度为250℃；所述加热处理的时间为30min。