[发明专利]一种正极材料、及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将碳源、金属盐和溶剂混合，得到混合溶液；

(2)在所述混合溶液中加入基体材料，得到前驱体溶液；

(3)将所述前驱体溶液进行微波处理，得到正极材料；

所述金属盐包括金属有机酸盐，步骤(2)所述基体材料包括镍钴锰三元正极材料和/或镍钴铝三元正极材料；步骤(3)所述微波处理的功率为500～3000W；所述微波处理的时间为10min～60min；所述微波处理的温度为100～300℃；所述前驱体溶液中基体材料与碳源和金属盐的总质量之比为10～1000；

所述正极材料包括基体材料和设置于所述基体材料表面的碳量子点和氧化物量子点；所述正极材料中碳量子点的质量百分比为0.1～3％；所述正极材料中氧化物量子点的质量百分比为0.1～3％。

2.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述氧化物量子点包括氧化铝、氧化锆、氧化铈、氧化钛和氧化钒中的任意一种或至少两种的组合。

3.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述氧化物量子点的粒径为0.1～5nm。

4.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述碳量子点的粒径为0.1～5nm。

5.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述基体材料的粒径为5～15μm。

6.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述微波处理的气氛包括空气气氛和/或氧气气氛。

7.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中碳源的摩尔浓度为0.01～0.1mol/L。

8.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述金属盐的摩尔浓度为0.01～0.1mol/L。

9.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碳源包括有机碳源。

10.如权利要求9所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述有机碳源包括柠檬酸、琥珀酸、乳酸、乙酸和甲酸中的任意一种或至少两种的组合。

11.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述金属有机酸盐包括异丙醇铝、柠檬酸铝、醋酸铝、异丙醇锆、柠檬酸锆、醋酸锆、锆酸四丁酯、醋酸铈、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯和草酸氧钒中的任意一种或至少两种的组合。

12.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶剂包括有机溶剂。

13.如权利要求12所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括乙醇、甲醇、乙二醇和丙三醇中的任意一种或至少两种的组合。

14.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液中基体材料与碳源和金属盐的总质量之比为50～200。

15.如权利要求1所述正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)按有机碳源的摩尔浓度为0.01～0.1mol/L，金属有机酸盐的摩尔浓度为0.01～0.1mol/L，将有机碳源、金属有机酸盐和有机溶剂混合，得到混合溶液；

(2)按基体材料与碳源和金属盐的总质量之比为50～200，在所述混合溶液中加入基体材料，得到前驱体溶液；

(3)将所述前驱体溶液进行500～3000W功率的微波处理，100～300℃下，氧气气氛中处理10min～60min，得到正极材料。