[发明专利]一种固态电池用正极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种固态电池用正极材料，其特征在于，所述固态电池用正极材料包括核体以及核体表面的包覆层，所述核体包括三元材料，所述包覆层包括改性LIPON固熔体材料；

所述改性LIPON固熔体材料的化学式为aLiMO_b·(1-a)LIPON，其中，0＜a＜1，1≤b≤3，M包括金属元素；

所述M包括Al、Ti、Zr、La、Mg、Nb、Ta或Te中的任意一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述的固态电池用正极材料，其特征在于，所述M为Nb、Al或Zr中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述的固态电池用正极材料，其特征在于，所述包覆层的厚度为2-12nm。

4.根据权利要求1或2所述的固态电池用正极材料，其特征在于，所述核体包括LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中0＜x+y＜1，0＜x＜1，0＜y＜1。

5.根据权利要求1或2所述的固态电池用正极材料，其特征在于，所述核体的形貌为球形或类球形。

6.根据权利要求1所述的固态电池用正极材料，其特征在于，所述固态电池用正极材料的粒径D50为3-15μm。

7.根据权利要求1或2所述的固态电池用正极材料，其特征在于，所述固态电池用正极材料的振实密度为1.5-2.8g/cm³。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的固态电池用正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

以配方量的叔丁醇锂、二乙基磷酸酯和M的化合物为原料，在核体表面进行原子沉积，得到所述固态电池用正极材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述M的化合物包括M的乙酸盐、M的硫酸盐或M的碳酸盐中的任意一种或至少两种的组合。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述M的化合物为M的乙酸盐。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述M的乙酸盐包括乙酸铌、乙酸铝或乙酸锆中的任意一种或至少两种的组合。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述原子沉积的温度为190-210℃。

13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述原子沉积的气体氛围包括氮气、氩气、氦气或氖气中的任意一种或至少两种的组合。

14.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，制备所述核体的方法包括：过渡金属离子溶液在氮气气氛下，加入络合剂和沉淀剂，进行共沉淀反应，得到前驱体，所述前驱体与锂源混合，焙烧，破碎和过筛后得到所述核体。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属离子溶液包括配方量的镍离子、钴离子和锰离子，总的金属离子浓度为1-2.5mol/L。

16.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属离子溶液加入络合剂和沉淀剂后的pH为10-12。

17.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述络合剂包括氨水，所述沉淀剂包括氢氧化钠。

18.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体与锂源的摩尔比为1:(1-1.1)。