[发明专利]一种表面改性的锂电池高镍正极材料的制备方法及产品

权利要求书

1.一种表面改性的锂电池高镍正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)将高镍正极材料粉末放入原子层沉积系统的反应腔体中，并将所述反应腔体抽真空5s～10s，所述高镍正极材料为LiNi_xCo_yM_zO₂，其中0.6≤x≤1，0≤y≤0.4，0≤z≤0.4，且x+y+z＝1，M为Mn、Al、Mg、Ti中的一种或几种；升高所述反应腔体的温度，使得温度保持在140℃～160℃；

(b)向所述反应腔体中通入反应源，并使得反应腔体中的压力达到5mbar～8mbar，该反应源吸附在所述高镍正极材料粉末的表面；

(c)向所述反应腔体中通入N₂，以带走所述反应腔体中过剩的反应源，通入时间为120s～150s；

(d)继续向所述反应腔体中通入H₂O，直至所述反应腔体的压力达到5mbar～8mbar时停止通入，该H₂O与吸附在所述高镍正极材料表面的所述反应源发生反应，以在所述高镍正极材料的表面沉积获得氧化物薄膜；

(e)然后向所述反应腔体中通入N₂，以带走所述反应腔体中的反应副产物和过剩的H₂O，通入时间为120s～150s；

(f)重复步骤(b)～(e)获得具有所需沉积厚度的表面改性的锂电池高镍正极材料。

2.如权利要求1所述的表面改性的锂电池高镍正极材料的制备方法，其特征在于，所述反应源为金属有机物、金属单质和金属卤化物中的一种；所述金属有机物、金属单质和金属卤化物中采用的金属元素为Ti、Al、Fe、Zn中的一种。

3.一种表面改性的锂电池高镍正极材料，其特征在于，由如权利要求1-2任一项所述的方法制备。

4.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括集流体和涂覆在该集流体上的如权利要求3所述的表面改性的锂电池高镍正极材料。

5.如权利要求4所述的正极极片，其特征在于，还包括导电剂和粘结剂，所述导电剂、粘结剂和表面改性的锂电池高镍正极材料三者混合后涂覆在所述集流体上。

6.如权利要求5所述的正极极片，其特征在于，所述表面改性的锂电池高镍正极材料、导电剂、粘结剂的混合比例为：表面改性的锂电池高镍正极材料的质量分数为50～99.5wt％，导电剂为0.1～40wt％，粘结剂为0.1～40wt％。

7.如权利要求6所述的正极极片，其特征在于，所述导电剂为炭黑、乙炔黑、天然石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种；所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯基醚、聚酰亚胺、苯乙烯-丁二烯共聚物、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

8.一种锂离子二次电池，其特征在于，包括如权利要求4-7中任一项所述的正极极片。

9.如权利要求8所述的锂离子二次电池，其特征在于，还包括负极极片、隔膜、电解液和电池壳。

10.如权利要求9所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述隔膜优选为芳纶隔膜、无纺布隔膜、聚乙烯微孔膜、聚丙烯膜、聚丙烯聚乙烯双层或三层复合膜、陶瓷涂覆层隔膜中的一种；所述电解液包括电解质和溶剂，所述电解质优选为LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)、LiBOB、LiCl、LiBr、LiI中的一种或者多种；所述溶剂优选为丙烯碳酸酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、乙腈、乙酸乙酯、亚硫酸乙烯酯中的一种或多种。