[发明专利]碳包覆三元正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用碳源包覆三元正极材料，得到前驱体材料；

（2）采用光辐照所述前驱体材料，得到碳包覆三元正极材料；

其中，步骤（1）中所述碳源的用量使制得的前驱体材料中，碳源的含量不高于5重量%；

其中，步骤（2）中所述光辐照的条件包括：光的功率为100-10000W，脉冲频率为0.1-150Hz，脉冲宽度为0.3-200ms，聚焦镜的焦距为10-5000mm，照射光斑面积为0.1-500cm²，总辐照时间为0.01-300s，所述光辐照进行1-10次。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述三元正极材料为高镍三元正极材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述高镍三元正极材料的表达式选自LiNi_x1Co_y1Mn_z1O₂、(Li_1-aNi_a)·(Li_bNi_cCo_dMn_e)O₂、LiNi_x2Co_y2Al_z2O₂和x₃Li₂MnO₃·(1-x₃)LiNi_x4Co_y4Mn_z4O₂中的至少一种；

其中，x1=0.3-0.95，y1=0.1-0.4，z1=0.1-0.3；

其中，a=0-0.1，b=0-0.1，c=0.3-0.95，d=0.1-0.4，e=0.1-0.3，且a和b不同时为零；

其中，x2=0.3-0.95，y2=0.1-0.4，z2=0.01-0.3；

其中，0＜x₃＜1，x4=0.3-0.95，y4=0.1-0.4，z4=0.1-0.3。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其中，所述高镍三元正极材料选自LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂、LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂、(Li_0.98Ni_0.02)·(Li_0.05Ni_0.75Co_0.1Mn_0.1)O₂和0.25Li₂MnO₃·0.75LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂中的至少一种；和/或，

所述三元正极材料的颗粒尺寸在30nm-30μm范围内。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，该方法还包括：在步骤（1）之前，对所述三元正极材料进行表面修饰，然后采用碳源进行所述包覆。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述表面修饰包括对所述三元正极材料进行表面掺杂，表面掺杂元素选自P、N、B、Ti、Zr、Ca和Mg元素中的至少一种；和/或，所述表面修饰包括以所述三元正极材料为核形成核壳结构，所述核壳结构的壳选自B、Al或过渡金属元素的氧化物、硫化物和氟化物中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其中，该方法还包括：在步骤（1）之前，对所述三元正极材料进行表面修饰，然后采用碳源进行所述包覆。