[发明专利]一种使用多层包覆三元正极材料的锂离子电池正极片及其制备方法

权利要求书

1.一种使用多层包覆三元正极材料的锂离子电池正极片，其特征是，包括正极集流体和负载在正极集流体上的正极活性物质层，所述正极活性物质层的组分包括质量比为（30~40）：1：0.5~0.7：1.5~2.5的多层包覆三元正极材料、导电剂、增稠剂以及粘结剂；

所述多层包覆三元正极材料包括NCM三元材料及依次包覆在其表面的Li_2+xC_1-xB_xO₃包覆层和聚苯胺包覆层，其中0x1；

所述粘结剂的制备方法为：以重量份计，将35~45份1,3-丁二烯、45~55份苯乙烯、10~20份3-环己烯-1-亚甲基丙烯酸酯、2~3份丙烯酸2-羟基乙酯、3~5份十二烷基苯磺酸钠加入200份去离子水中，搅拌均匀后加入0.4~0.5份叔十二烷基硫醇和0.5~0.6份过硫酸铵，搅拌加热至70~75℃反应3~5h，冷却后得到预聚体分散液；将50份预聚体分散液与2~3份1,6-己二硫醇和0.04~0.06份光引发剂混合，搅拌均匀得到所述粘结剂。

2.根据权利要求1所述的一种使用多层包覆三元正极材料的锂离子电池正极片，其特征是，所述粘结剂中的光引发剂选自苯偶姻及衍生物、苯偶酰类化合物、烷基苯酮类化合物、酰基磷氧化物、二苯甲酮类化合物、硫杂蒽酮类化合物、二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、烷基碘鎓盐、异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种使用多层包覆三元正极材料的锂离子电池正极片，其特征是，所述导电剂选自乙炔黑和单壁碳纳米管中的一种或两种组合；所述增稠剂为羧甲基纤维素。

4.根据权利要求1所述的一种使用多层包覆三元正极材料的锂离子电池正极片，其特征是，所述多层包覆三元正极材料的制备方法为：

A）将NCM三元材料前驱体与锂源和掺杂剂混合，搅拌均匀得到粉末材料，将粉末材料进行一次煅烧，粉碎后得到NCM三元材料；

B）将硼酸锂与碳酸锂按B原子和C原子的摩尔比混合均匀后烧结，得到Li_2+xC_1-xB_xO₃包覆剂，其中0x1；烧结温度为800~900℃，烧结时间18~26h；

C）将NCM三元材料与Li_2+xC_1-xB_xO₃包覆剂混合均匀后进行二次煅烧，得到Li_2+xC_1-xB_xO₃包覆的三元正极材料；

D）将Li_2+xC_1-xB_xO₃包覆的三元正极材料和苯胺单体加入水和二甲苯的混合乳液中，超声分散后在搅拌状态下滴加过硫酸铵溶液，0~5℃反应2~3h后，用盐酸调节pH为3.8~4.2，继续反应10~14h，用丙酮破乳，过滤、水洗、真空干燥后得到多层包覆三元正极材料。

5.根据权利要求4所述的一种使用多层包覆三元正极材料的锂离子电池正极片，其特征是，步骤A）中所述的锂源选自氢氧化锂，碳酸锂，醋酸锂中的一种或几种，NCM三元材料前驱体与锂源的摩尔比为1:1.0~1.2；所述的掺杂剂选自氧化锆，氧化铝，氧化镁，氧化锶中的一种或几种，掺杂剂的掺杂量为三元材料前驱体质量的300~2000ppm；一次煅烧温度为700~900℃，煅烧时间18~26h。

6.根据权利要求4所述的一种使用多层包覆三元正极材料的锂离子电池正极片，其特征是，步骤C）中Li_2+xC_1-xB_xO₃包覆剂的质量为NCM三元材料质量的500~2000ppm；二次煅烧温度为600~800℃，煅烧时间18~26h。