[发明专利]一种表面修饰的正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面修饰的正极材料，其特征在于：所述正极材料由正极活性材料颗粒表面包覆纳米级的普鲁士蓝类化合物而形成，所述普鲁士蓝类化合物如式一所示，

式一：A_nM_x[Fe(CN)₆]_y

其中，A为碱金属、M为过渡金属，n、x和y的取值范围为0-2，并且n和x不同时为0；

与正极活性材料颗粒表面直接接触的普鲁士蓝类化合物，掺杂于正极活性材料中，在包覆层和正极活性材料之间形成掺杂层。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于：所述普鲁士蓝类化合物的粒径为5-200nm；所述普鲁士蓝类化合物的质量为所述正极活性材料质量的0.1-20％。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于：所述正极活性材料为粒径0.02-5μm的一次颗粒，或粒径1-50μm的二次颗粒。

4.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于：所述正极活性材料为Li_1+x’M’_1-x’O₂、LiM”₂O₄、LiNi_0.5Mn_1.5O₄、y’Li₂MnO₃·(1-y’)LiM”’O₂和Li_zY’Y”O₄中的至少一种；

Li_1+x’M’_1-x’O₂为层状结构的正极活性材料，其中，M’为Ni、Co、Mn、Al中的一种或者多种，0≤x’≤1/3；

LiM”₂O₄和LiNi_0.5Mn_1.5O₄为尖晶石结构的正极活性材料，其中，M”为Mn、Ti或V；

y’Li₂MnO₃·(1-y’)LiM”’O₂为富锂层状正极材料，其中，0≤y’≤0.5，M”’为Ni、Mn或Co；

Li_zY’Y”O₄为聚阴离子正极材料，其中，Y’为Fe、Mn、Ni、Co或Cu，Y”为V、P或Si，1≤z≤2。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的正极材料制备的锂离子电池。

6.根据权利要求1-4任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于：包括将碱金属盐溶液A₄Fe(CN)₆和过渡金属盐溶液，缓慢滴加到正极活性材料的分散液中，碱金属盐溶液A₄Fe(CN)₆和过渡金属盐溶液反应生成纳米级的普鲁士蓝类化合物A_nM_x[Fe(CN)₆]_y，普鲁士蓝类化合物附着在正极活性材料的表面，形成包覆层；

其中，碱金属盐溶液A₄Fe(CN)₆和普鲁士蓝类化合物A_nM_x[Fe(CN)₆]_y中，A为碱金属，普鲁士蓝类化合物A_nM_x[Fe(CN)₆]_y中M为过渡金属，n、x和y的取值范围为0-2，并且n和x不同时为0。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：还包括对包覆了普鲁士蓝类化合物的正极活性材料进行退火处理，所述退火处理的温度为200-1000℃，时间为0.5-20h。