一种正极材料及其制备方法、正极片和电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114229920A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111565966.6H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2021.12.20(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人郑晓醒江卫军李子郯陈思贤任海朋杨红新(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人宋南(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)C01B19/02(2006.01)H01M4/131(2010.01)H01M4/1391(2010.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种正极材料及其制备方法、正极片和电池(57)摘要本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种正极材料及其制备方法、正极片和电池。一种正极材料，包括正极活性材料，所述正极活性材料的部分表面或者全部表面包覆有包覆层；所述包覆层包括硒和离子导电聚合物的复合物。本发明选择金属单质硒和离子导电聚合物对正极活性材料进行包覆，可有效缓解正极材料释氧，减少正极与电解液之间的副反应，提高电池的安全性能和循环性能。CN114229920ACN114229920A权利要求书1/1页1.一种正极材料，其特征在于，包括正极活性材料，所述正极活性材料的部分表面或者全部表面包覆有包覆层；所述包覆层包括硒和离子导电聚合物的复合物。2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料中，包覆层的质量含量为500～20000ppm。3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，正极活性材料选自LiMdMn2‑dO4、Li1+xNiyCozMntMsO2‑δ、Li2Fe1‑fMfSiO4、LiFe1‑eMePO4和LiFe1‑qMqSO4F中的至少一种；其中，0≤e≤1；0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤t≤1，0≤s≤1，0≤δ≤0.2；0≤f≤1；0≤d≤0.5；0≤q≤1；所述LiMdMn2‑dO4、Li1+xNiyCozMntMsO2‑δ、Li2Fe1‑fMfSiO4、LiFe1‑eMePO4和LiFe1‑qMqSO4F中的M分别选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、Lu、W、Pt或Au中的至少一种。4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述离子导电聚合物包括聚乙二醇、聚偏氟乙烯和聚丙烯腈中的至少一种。5.根据权利要求1～4中任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将硒粉、离子导电聚合物和正极活性材料进行混合，得到包覆后的物料；对所述包覆后的物料进行热处理。6.根据权利要求5所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合的时间为5～30min；优选地，所述混合采用的混合设备的转速为500～4000rpm。7.根据权利要求5所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述硒粉和所述离子导电聚合物的质量比为(2～10):1。8.根据权利要求5所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为220～350℃，所述热处理的时间为1～12h；优选地，所述热处理于保护性气体条件下进行；优选地，所述保护性气体包括氮气、氩气和氦气中的至少一种；优选地，对所述热处理得到的正极材料进行筛分，所述筛分的筛目数为300～400目。9.一种正极片，其特征在于，包括权利要求1～4中任一项所述的正极材料。10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的正极片。2CN114229920A说明书1/6页一种正极材料及其制备方法、正极片和电池技术领域[0001]本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种正极材料及其制备方法、正极片和电池。背景技术[0002]高能量密度锂离子电池(LIBs)是推动下一代可持续能源技术的关键。含氧正极是高电压、高能量密度锂离子电池的主要组成部分。由于石墨在大多数商业化的锂离子电池中用作负极，电池的电化学性能(如能量密度和工作电压)则是由正极材料的选择决定的。目前主要的技术路线是使用高镍、高电压的正极材料，而正极材料高克容量提升的同时带来的问题就是热稳定性下降。高温高压下正极材料分解，大量的氧气释放导致正极性能严重下降，并且迅速释放大量的热量和能量，危及电池的安全，触发热失控，即电池着火。从笔记本电脑、手机到电子烟、耳机、电动汽车甚至飞机，热失控事件都有发生，并对消费者造成了严重的伤害。这进一步强调了抑制正极材料释氧在锂离子电池安全性方面的重要作用