[发明专利]碳-金属氧化物复合包覆的锂电池三元正极材料、其制备方法及锂电池

权利要求书

1.一种碳-金属氧化物复合包覆的锂电池三元正极材料，其特征在于，包括：

三元正极材料基体；

复合包覆物，所述复合包覆物包括碳-金属氧化物的复合物，

所述金属氧化物中的金属为还原电势小于-0.27V的金属，

所述复合包覆物相对于所述三元正极材料基体的质量比例为0.06～8％，所述金属氧化物相对于所述三元正极材料基体的质量比例为0.05～5％。

2.根据权利要求1所述的碳-金属氧化物复合包覆的锂电池三元正极材料，其特征在于，所述金属选自镁、铝、锆、钛、锌、钡、锶、钒、钕、镉和钇中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的碳-金属氧化物复合包覆的锂电池三元正极材料，其特征在于，所述三元正极材料基体具有以下结构通式LiNi_1-x-yCo_xM_yO₂，其中1-x-y≥0.3，M为Mn和/或Al。

4.一种碳-金属氧化物复合包覆的锂电池三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将MOFs与三元正极材料基体混合，形成混合物；

在氮气气氛或惰性气氛下，将所述混合物在300～800℃下进行烧结，得到碳-金属氧化物复合包覆的锂电池三元正极材料，

所述金属氧化物中的金属为还原电势小于-0.27V的金属，

所述MOFs与所述三元正极材料基体按照所述金属氧化物相对于所述三元正极材料基体的质量比例为0.05～5％混合。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述金属选自镁、铝、锆、钛、锌、钡、锶、钒、钕、镉和钇中的任意一种或多种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三元正极材料基体具有以下结构通式LiNi_1-x-yCo_xM_yO₂，其中1-x-y≥0.3，M为Mn和/或Al。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述形成混合物的过程包括利用球磨机对所述MOFs与所述三元正极材料基体进行球磨。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述形成混合物的过程包括：

将所述MOFs、所述三元正极材料基体和磨球置于球磨罐中形成待磨物；以及

在400～700rpm的转速下对所述待磨物进行球磨2～6h，得到所述混合物。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述形成混合物的过程包括：

将所述MOFs与所述三元正极材料基体置于溶剂中，形成混合液；

对所述混合液进行搅拌和加热至所述溶剂挥发完全，得到初混物；

对所述初混物进行干燥，得到所述混合物。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，形成混合液的过程包括：

将所述MOFs分散于所述溶剂中形成第一分散液；

再将所述三元正极材料基体分散于所述第一分散液中，得到所述混合液。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为去离子水、酒精或四氢呋喃中的任意一种或多种。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂与所述三元正极材料基体的质量比为1～3:1。

13.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述MOFs中的配体为含氮杂环类配体、有机羧酸类配体或含氮氧杂环配体。

14.一种锂电池，包括正极材料，其特征在于，所述正极材料为权利要求1至3中任一项所述的碳-金属氧化物复合包覆的锂电池三元正极材料。