[发明专利]锂离子电池正极材料及制备方法和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种锂离子电池正极材料及制备方法和锂离子电池，涉及电池材料技术领域，所述锂离子电池正极材料，包括三元正极材料，所述三元正极材料的表面包覆有碳材料；缓解了现有高镍含量三元材料虽然能够提高材料的能量密度，但是会导致材料的电化学稳定性和和热分解温度下降，导致出现安全问题的技术问题。本发明提供的锂离子电池正极材料，通过在三元正极材料表面包覆碳材料，使得三元正极材料与碳材料相互协同，不仅提高了导电性能，而且减少了充放电过程中放出的热量，能够防止正极材料受热分解，提高了锂离子电池的安全性能，同时还能够防止电解液和三元正极材料直接接触，提高了锂离子电池正极材料的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及电池材料技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池正极材料及制备方法和锂离子电池。

背景技术

作为锂离子电池正极材料，市场主要用到的磷酸铁锂理论能量密度只有180 Wh/Kg，很难满足电动汽车、移动设备等对高能量密度电池的需求。而三元材料的能量密度相对较高，因而具有很大的应用前景。但是为了进一步提高三元材料的能量密度，还需要对三元材料进行改进，科学技术人员通过实验发现，提高三元体系中镍的含量，电池的能量密度也可以能够显著提高电池能量密度。然而，随着三元材料中镍含量的提高，材料的电化学稳定性下降，材料的热分解温度也会随着下降，热稳定性变差，导致安全问题的出现。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种锂离子电池正极材料，以缓解了现有高镍含量三元材料的虽然能够提高材料的能量密度，但是会导致材料的电化学稳定性和和热分解温度下降，导致出现安全问题的点的技术问题。

本发明提供的锂离子电池正极材料，包括三元正极材料，所述三元正极材料的表面包覆有碳材料；

优选地，所述三元正极材料的分子式为LiNi_xCo_yM_1-x-yO₂，其中1x0，1y0；

优选地，所述M选自Mn和/或Al。

进一步的，所述碳材料在所述锂离子电池正极材料中的占比为0.5-10wt%，优选为0.5-3wt%，更优选为1-2wt%。

进一步的，所述碳材料由含碳聚合物碳化而成；

优选地，所述含碳聚合物为聚二乙炔苯；

优选地，所述聚二炔苯的数均分子量为1000-5000；

优选地，所述聚二乙炔苯包括聚对二乙炔苯、聚间二乙炔苯和聚邻二乙炔苯中的至少一种。

本发明的目的之二在于提供一种锂离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤：

将含碳聚合物包覆于三元正极材料的表面，将含碳聚合物碳化，得到三元正极材料的表面包覆有碳材料的锂离子电池正极材料；

优选地，所述三元正极材料的分子式为LiNi_xCo_yM_1-x-yO₂，其中1x0，1y0；

优选地，所述M选自Mn和/或Al。

进一步的，所述含碳聚合物为聚二乙炔苯；

优选地，所述聚二乙炔苯的数均分子量为1000-5000；

优选地，所述聚二乙炔苯包括聚对二乙炔苯、聚间二乙炔苯和聚邻二乙炔苯中的至少一种。

进一步的，所述锂离子电池正极材料的制备方法包括如下步骤：