正极活性材料及其制备方法和锂离子电池.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CN109728278A(43)申请公布日2019.05.07(21)申请号201811642551.2(22)申请日2018.12.29(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省苏州市金坛区华城中路168号(72)发明人崔胜弼陈修好崔军燕陈婷婷吴鹏磊楚志颖李子郯车金柱王涛白艳马忠龙杨红新(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人赵天月(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称正极活性材料及其制备方法和锂离子电池(57)摘要本发明提供了一种正极活性材料及其制备方法和锂离子电池，所述正极活性材料包括：正极活性材料基体；以及包覆层，所述包覆层完全包覆于所述正极活性材料基体的外表面，所述包覆层至少是由金属氧化物形成的。本发明正极活性材料表面形成有连续包覆的金属氧化物，从而避免核心和电解液的副反应，减少初期不可逆容量，提高循环性能，使得锂离子电池性能整体有所改善。CN109728278ACN109728278A权利要求书1/1页1.一种正极活性材料，其特征在于，包括：正极活性材料基体；以及包覆层，所述包覆层完全包覆于所述正极活性材料基体的外表面，所述包覆层至少是由金属氧化物形成的。2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体为镍钴锰三元材料；任选地，所述正极活性材料基体的粒径为3～20μm。3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述金属氧化物选自下列至少之一的金属形成的氧化物：Li、Al、Zr、Ni、Mn、Co、Ca、Ti、Cr、Fe、Zn、Y、Ba、La、Ce、Sm、Gd、Yb、Mg、Sr和Cu，优选Al。4.根据权利要求3所述的正极活性材料，其特征在于，形成所述金属氧化物的原料包括：金属盐，所述金属盐为所述金属形成的盐；以及醇类化合物；任选地，所述醇类化合物选自下列的至少之一：甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、苯甲醇、异戊醇和异丙醇，优选乙二醇。5.一种制备权利要求1～4任一项所述正极活性材料的方法，其特征在于，包括：将所述金属盐与醇类化合物进行混合处理，以便得到第一混合料；使所述第一混合料发生聚合反应，以便得到聚合物；将所述聚合物和所述正极活性材料基体进行包覆处理，以便得到第二混合料；以及将所述第二混合料进行热处理，以便在所述正极活性材料基体的外表面形成包覆层，得到所述电池正极活性材料。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一混合料中金属盐的浓度为0.05～2mol/L。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述聚合反应是在60～120℃下进行10分钟～10小时；任选地，所述包覆处理时间为1分钟～2小时；任选地，所述热处理是在400～700℃下进行10分钟～20小时。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：利用有机溶剂将所述聚合物进行稀释处理，并将所得到的稀释液与所述正极活性材料基体进行所述包覆处理；进行所述热处理之前，将所述第二混合料进行干燥处理。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述稀释液中聚合物浓度为0.001～0.1mol/L；任选地，所述稀释液与正极活性材料基体的质量比为(0.1～10):1；任选地，所述干燥处理的温度为60～180℃，时间为1～48小时。10.一种锂离子电池，其特征在于，含有权利要求1～4任一项所述的正极活性材料。2CN109728278A说明书1/5页正极活性材料及其制备方法和锂离子电池技术领域[0001]本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种正极活性材料及其制备方法和锂离子电池。背景技术[0002]锂离子电池具有比能量高、寿命长、安全、环保等优点，已经广泛应用在笔记本电脑、手机、数码相机、电动汽车、储能等领域。随着电脑、手机、电动汽车等需求的不断发展，要求电池具有更高性能。[0003]目前作为锂二次电池的正极活性物质，广为使用的物质是锂复合金属化合物，其表面不可避免地存在锂杂质。残留在表面的锂杂质会引起与电解液的负反应，改变锂复合金属化合物的表面结构，最终形成初期非可逆容量，妨碍表面锂离子移动，是产生气体的主要原因。[0004]为了解决这个问题，把正极活性物质的表面处理为金属、金属氧化物、金属磷酸化物、金属氟化物、碳化合物等的研究正在进行。与此相关，众所周知的表面处理方法是：把要进行表面处理物质的原料直接溶解在溶液里，然后与正极活性物质直接混合，干燥后使其包覆在正极活性物质表面的方法。[0005]但是，如采用上述方法包覆，容易在正极活性物质的部分表面形成岛状包覆层，未包覆