[发明专利]一种包覆型正极材料及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种包覆型正极材料及其制备方法和用途，所述制备方法包括将包覆金属源加入络合溶液中，混合，加热，得到凝胶，之后将正极材料加入凝胶中，混合，煅烧，得到所述包覆型正极材料，其中，包覆金属源包含钴源、锰源和铝源；本发明所述制备方法采用上述溶胶凝胶法，能有效降低正极材料表面的残碱，且所得包覆型正极材料的包覆层具有电子导电性，且能有效减少正极材料与电解液的接触面积，进而减少副反应，提升其电化学性能。

技术领域

本发明属于电池材料领域，涉及一种包覆型正极材料及其制备方法和用途。

背景技术

正极材料在合成过程中为弥补煅烧过程锂源的挥发导致正极的材料中的锂不足，均会在正极材料前驱体与锂源混合过程中，适当增加锂配比，但正极材料在制备过程中，其本体和过量的锂源会与空气中的水和二氧化碳接触生成氢氧化锂和碳酸锂，即残碱；残碱过高容易导致正极材料的pH值升高，使得正极材料更容易受潮吸水，且容易使PVDF出现团聚现象，导致电池浆料粘度增大出现凝胶状，无法进入下一工序，因此降低残碱对正极材料有很重要的影响。

CN111370684A公开了一种降低锂离子电池高镍正极材料表面残碱含量的方法，所述方法包括：常温下，在1m/s～10m/s的搅拌速度下向一定量的非水无活性氢有机溶剂中加入一定量的酸或酸的衍生物，搅拌至溶解完全，得到降低锂离子电池高镍正极材料表面残碱用洗涤液；其中，所述待处理的高镍正极材料与非水无活性氢有机溶剂的质量比为1:0.5～1:4；所述洗涤液中所述酸或酸的衍生物的摩尔浓度为待处理的高镍正极材料表面残碱的摩尔量的0.5～1.5倍；在1m/s～10m/s线速度搅拌下，向所述洗涤液中加入待处理的高镍正极材料，搅拌1～120min；离心去除溶剂后，在20℃～80℃下抽真空加热干燥后的得到处理后的高镍正极材料；CN108878863A公开了一种改善锂离子电池三元正极材料表面残碱度的方法，包括以下步骤：将分子式为LiNiCoMnO的粉体镍钴锰层状正极材料与水混合，离心分离得到水洗后粉体材料；将锂源加入到无水乙醇中混合均匀，再加入水洗后粉体材料混合均匀，蒸发完全，烘干，烧结得到锂离子电池三元正极材料；上述方案均采用洗涤的方法减少正极材料表面残碱，其操作过程复杂，且易对正极材料电性能造成不利影响。

因此，开发一种能有效降低正极材料残碱、且所得正极材料具有优异的首效及循环保持率的正极材料的制备方法仍具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包覆型正极材料及其制备方法和用途，所述制备方法包括将包覆金属源加入络合溶液中，混合，加热，得到凝胶，之后将正极材料加入凝胶中，混合，煅烧，得到所述包覆型正极材料，其中，包覆金属源包含钴源、锰源和铝源；本发明所述制备方法采用上述溶胶凝胶法，能有效降低正极材料表面的残碱，且所得包覆型正极材料的包覆层具有电子导电性，且能有效减少正极材料与电解液的接触面积，进而减少副反应，提升其电化学性能。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种包覆型正极材料的制备方法，所述制备方法包括：

将包覆金属源加入络合溶液中，混合，加热，得到凝胶；及

将正极材料加入所述凝胶中，混合，煅烧，得到所述包覆型正极材料；

其中，包覆金属源包括钴源、锰源和铝源。