[发明专利]一种锂离子电池正极材料及其制备方法

说明书

本发明一种锂离子电池正极材料，在纯相三元锂离子电池正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂表面包覆一层氧化铁包覆层，锂离子电池正极材料的分子式为xFe₂O₃‑LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂。还公开了上述锂离子电池正极材料的制备方法，采用共沉淀‑高温固相法先制备出纯相三元正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂，接着将柠檬酸铁溶于去离子水中，再将三元正极材料加入澄清的柠檬酸铁水溶液中，充分混合均匀、烘干，然后将所得固体产物研磨，在空气气氛下进行高温煅烧，最后冷却至室温，得到氧化铁包覆的锂离子电池三元正极材料。本发明相比于未包覆的三元正极材料表现出更好的循环性能和倍率性能。

技术领域

本发明属于材料化学领域，涉及一种锂电池，具体来说是一种锂离子电池的正极材料及其制备方法。

背景技术

锂离子电池是目前市场中最常用的化学储能装置，也是目前商业化的二次电池中能量密度最好的化学电源。且其已经广泛地应用于生产、生活中的各个方面：如各种便携式电子设备(电脑，平板和手机等等)，并且在电动汽车和智能电网等大型储能装置上有广阔的应用空间。

目前市场上常用的锂离子电池正极材料是LiCoO₂，但是LiCoO₂价格昂贵，且Co金属有一定的毒性，在一定程度上限制了LiCoO₂电池在电动汽车和大规模储能等领域的应用。目前，在众多锂离子电池正极材料里，三元正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂综合了LiCoO₂，LiNiO₂，LiMnO₂三种层状材料的优点，具有容量高，循环性能好，安全和低成本等优点。其一经问世便很快的商业化。但其仍有电子导电性不好、循环性能差和倍率性能不佳等问题，限制了其进一步大规模的应用。

针对三元正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂电子导电性不好、循环性能差和倍率性能不佳等缺点，目前对其进行改性的研究也很多。而表面包覆对三元正极材料的循环性能和倍率性能的提升有很好的效果。各种氧化物和氟化物等已广泛的应用于包覆三元正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂，并且在改善三元材料循环性能和倍率性能等方面有一定的效果。但其仍有电子导电性不好和循环性能差等技术问题。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种锂离子电池的正极材料及其制备方法，所述的这种锂离子电池的正极材料及其制备方法要解决现有技术中的三元LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂材料的循环稳定性差和倍率性能不佳的技术问题。