[发明专利]一种兼具离子与电子导体的三维多酸包覆层的锂离子电池正极材料

权利要求书

1.一种兼具离子与电子导体的三维多酸包覆层的锂离子电池正极材料，其特征在于兼具离子与电子导体的三维多酸包覆层的锂离子电池正极材料由内核锂离子电池正极材料和三维多酸包覆层组成；所述的三维多酸包覆层的厚度为4nm～15nm；

所述的锂离子电池正极材料为富锂正极材料x(Li₂MnO₃)·(1-x)(LiMO₂)；

所述的富锂正极材料x(Li₂MnO₃)·(1-x)(LiMO₂)中0≤x≤1，M为Ni、Co、Mn、Zr、Fe、Sm、Pr、Nb、Ga、Zn、Y、Mg、Cr、Ca、Na、Ti、Cu、K、Sr、Mo、Ba、Ce、Sn、Sb、La和Bi中的一种或几种；

所述的三维多酸包覆层为Keggin型杂多酸化合物；

所述的兼具离子与电子导体的三维多酸包覆层的锂离子电池正极材料的制备方法是按以下步骤进行的：

一、多酸化合物除水：用卡尔费休水分测定仪测出多酸化合物中的含水量，然后将多酸化合物置于有机溶剂中，磁力搅拌混合均匀，得到多酸溶液，油浴条件下使多酸溶液达到共沸，回流冷凝1h～4h除去有机溶剂和多酸化合物中的水，得到除水后的固态多酸化合物；所述的有机溶剂为乙醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇和甲醇中的一种或几种的混合物；所述的多酸溶液中的水和有机溶剂的量的比例达到共沸条件；

二、将除水后的固态多酸化合物溶解在醇类有机溶剂中，超声30min～40min，得到多酸的醇溶液；所述的醇类有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇和正丁醇中的一种；

三、将锂离子电池正极材料加入到多酸的醇溶液中，采用机械振动的方式混合均匀，在油浴温度为90℃～120℃的条件下搅拌0.5h～2h除去有机溶剂，烧结，得到兼具离子与电子导体的三维多酸包覆层的锂离子电池正极材料；步骤二中所述的除水后的固态多酸化合物与步骤三中所述的锂离子电池正极材料的质量比为(0.005～0.1):1；所述烧结的具体操作参数如下：升温速度为1℃/min～10℃/min，烧结温度为200℃～600℃，烧结时间1h～5h，烧结气氛为空气气氛，氮气气氛和氧气气氛中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种兼具离子与电子导体的三维多酸包覆层的锂离子电池正极材料，其特征在于步骤一所述的有机溶剂为异丙醇。

3.根据权利要求1所述的一种兼具离子与电子导体的三维多酸包覆层的锂离子电池正极材料，其特征在于步骤二中所述的醇类有机溶剂为异丙醇。