[发明专利]正极活性材料、制备方法、正极和电池

说明书

本发明提供一种正极活性材料，其中，所述正极活性材料包括核及位于核表面的包覆层，所述核心的材料包括LiMBO₃，其中，M选自Mn、Fe、Co中的一种或几种，所述包覆层的材料包括Mo₂C和碳。还提供其制备方法和含有该正极活性材料的正极和电池，本申请所述的正极活性材料可以隔绝空气中的水对核层材料的影响，提高材料的稳定性，提高电池的导电性能和稳定性。

技术领域

本发明涉及正极活性材料领域，具体涉及正极活性材料、制备方法、正极和电池。

背景技术

现有技术公开了LiMBO₃(M选自Mn、Fe、Co中的一种或几种)材料的合成方法：将FeC₂O₄·2H₂O和LiBO₂研磨混合均匀，在氮气气氛中250℃烧结3h，将样品取出研磨后再在相同气氛中以750℃烧结15h，取出研磨即得LiFeBO₃；以MnO和LiBO₂为原料在氮气气氛中750℃烧结18h，得到LiMnBO₃；将CoC₂O₄·2H₂O、H₃BO₃按化学剂量比混合均匀后在氮气气氛中600℃烧结后取出研磨再在800℃下二次烧结6h，最后得到LiCoBO₃。

现有技术还公开了一种LiFeBO₃/C材料，以碳酸锂、草酸亚铁、氧化硼、科琴黑与气相生长炭纤维为原料，采用高温固相法合成LiFeBO₃/C材料；一种LiMnBO₃/C材料的制备方法，将锂源、锰源、硼源和碳源按比例在分散溶剂中研磨混合均匀，烘干浆料得粉体，于管式炉中将粉体煅烧得到LiMnBO₃/C复合材料。

存在的不足：现有技术中的LiMBO₃和LiMBO₃/C材料，极易在空气中吸水水解，使材料结构产生不可逆的改变，导致材料中毒，严重影响材料的电化学性能，即使有碳包覆，但是碳的多孔性使其不能完全的隔绝空气中的水分对LiMBO₃材料的侵蚀。LiMBO₃材料的易吸水水解特性使其储存和使用均对环境要求苛刻，极大地限制其应用。

本文中所述的LiMBO₃均指M选自Mn、Fe、Co中的一种或几种。

发明内容

为解决上述现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种正极活性材料及其制备方法和电池，本申请提供的正极活性材料可以隔绝空气中的水对LiMBO₃材料的影响，提高材料的稳定性，提高电池的导电性能和稳定性，且工艺简单可大批量工业生产。

本发明提供的一种正极活性材料，其中，正极活性材料包括核及位于核表面的包覆层，核心的材料包括LiMBO₃，其中，M选自Mn、Fe、Co中的一种或几种，包覆层的材料包括Mo₂C和碳。

本发明提供了一种正极活性材料的制备方法，包括：

S1，将LiMBO₃、碳源和钼源按照80-94：6.5-51.5：4.7-26质量比混合，惰性气氛下烧结，得到LiMBO₃/C+Mo₂C正极活性材料；其中，M选自Mn、Fe、Co中的一种或几种。

本发明提供了另一种正极活性材料的制备方法，包括：

S1，将LiMBO₃、碳源按照质量比80-94：5-25混合，惰性气氛下烧结，得到LiMBO₃/C材料；其中，M选自Mn、Fe、Co中的一种或几种；