[发明专利]一种C/SiO2包覆锂电三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种C/SiO₂包覆锂电三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤S1、制备镍钴锰酸锂三元正极材料；

步骤S2、称取一定量所述镍钴锰酸锂三元正极材料并分散至水中形成分散液，机械搅拌下向分散液中加入硅烷偶联剂，然后按比例添加碱液，促进硅烷偶联剂水解缩合，水洗除去未反应的原料后真空烘干得到SiO₂包覆的球形颗粒；

步骤S3、配制不饱和有机物溶液，向其中按比例添加引发剂、交联剂，将步骤S2制备的球形颗粒均匀分散在其中后，控制温度在45℃以下，机械搅拌下超声辅助聚合，外层形成多孔聚合物包覆层；

步骤S4、将步骤S3得到的材料分离后使用超纯水水洗，然后干燥；

步骤S5、在惰性气体环境中，将干燥得到的材料在350～500℃下烧结使多孔聚合物包覆层分解成无定型碳，得到表层包碳中层包SiO₂的锂电三元正极材料。

2.如权利要求1所述C/SiO₂包覆锂电三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1制备镍钴锰酸锂三元正极材料的过程如下：

取镍盐、钴盐和锰盐按一定比例混合制备三元前驱体溶液，然后加入氨水和氢氧化钠的混合碱液调节混合溶液pH在10～12之间，控制温度和反应时间，制备前驱体，然后过滤、洗涤、干燥备用；

将制备的前驱体与锂源按摩尔比例Li:(Ni+Co+Mn)＝1.01～1.05混合后，在700～900℃下高温烧结，粉碎过筛得到镍钴锰酸锂三元正极材料。

3.如权利要求2所述C/SiO₂包覆锂电三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍盐、钴盐和锰盐均为硫酸盐，所述锂源为碳酸锂。

4.如权利要求1所述C/SiO₂包覆锂电三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中分散液的固含量为10％～30％，即称取的镍钴锰酸锂三元正极材料占分散液总质量的10％～30％，所述硅烷偶联剂为TEOS、A1100、A151、A186、A187中的一种。

5.如权利要求1所述C/SiO₂包覆锂电三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述配制不饱和有机物溶液为丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、丙烯酸盐溶液中的一种或多种，所述引发剂强氧化性及无机过氧化盐、过氧化二酰/烷/酯、氢过氧类引发剂、偶氮类引发剂以及水系氧化还原引发体系中的一种或多种，所述交联剂酰胺类交联剂或双官能团交联剂。

6.如权利要求5所述C/SiO₂包覆锂电三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述引发剂的添加质量为不饱和有机物的5％～25％，交联剂的添加质量为不饱和有机物的5％～10％。

7.一种C/SiO2包覆锂电三元正极材料，其特征在于，所述C/SiO₂包覆锂电三元正极材料的内层为镍钴锰酸锂LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中0.3≤x≤0.70，0.1≤y≤0.35，0.1≤z≤0.35，中层为包覆的介孔SiO₂材料，外层为分布在介孔SiO₂表面包覆的无定型碳。