[发明专利]一种表面构筑离子导体-电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面构筑离子导体-电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料，其特征在于：包括富锂锰基正极材料内核和离子导体-电子导体混合包覆层；所述离子导体-电子导体混合包覆层为离子导电物和电子导电物混合交联的表面修饰层，其中离子导电物为氟基聚阴离子化合物，电子导电物为环化后的聚丙烯腈；

所述的富锂锰基正极材料内核的化学式为xLi₂MnO₃·(1-x)LiTMO₂，其中0.2≤x≤0.8，TM为Ni，Co，Mn中的至少一种；

所述的富锂锰基正极材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚丙烯腈加入到溶剂中，多次超声并加热搅拌，得到均匀溶液；再向均匀溶液中加入氟基聚阴离子化合物，继续搅拌，得到均匀混合液；

2)然后将富锂锰基正极材料加入到步骤1)的均匀混合液中，搅拌蒸干，研磨后得到包覆有聚丙烯腈和氟基聚阴离子化合物的富锂锰基正极材料；

3)将步骤2)得到的包覆后的富锂锰基正极材料进行低温烧结，得到表面构筑有离子导体-电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料；

步骤1)中，所述的超声时间为10～30min，超声次数为1～3次，温度为30～70℃；所述的氟基聚阴离子化合物为氟磷酸钒钠、氟磷酸钒锂中的一种或多种；

步骤3)中，所述的低温烧结的温度为200～350℃，烧结时间为0.5～5h，烧结气氛为真空、氮气或者氩气气氛；

步骤1)中，所述的氟基聚阴离子化合物为Na₃ V₂ (PO₄ ) ₂ F₃、LiVPO₄ F中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种表面构筑离子导体-电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料，其特征在于：所述富锂锰基正极材料中，富锂锰基正极材料内核与离子-电子混合包覆层的质量比为1：0.005～0.05。

3.根据权利要求1所述的一种表面构筑离子导体-电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料，其特征在于：所述离子导体-电子导体混合包覆层中，离子导电物和电子导电物的质量比为0.5～2：1。

4.根据权利要求1所述的一种表面构筑离子导体-电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料，其特征在于：步骤1)中，所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、无水乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种；聚丙烯腈的浓度分数为0.00167～0.05g/ml；氟基聚阴离子化合物的浓度分数为0.00167～0.05g/ml。

5.根据权利要求1所述的一种表面构筑离子导体-电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料，其特征在于：步骤2)中，所述的蒸干温度为80～150℃。

6.权利要求1-5任一项所述的表面构筑离子导体-电子导体混合包覆的富锂锰基正极材料的应用，其特征在于：将其作为锂离子电池正极材料用于制备锂离子电池。