[发明专利]正极材料及其制备方法、正极及全固态锂离子电池

说明书

一种正极材料，含有活性材料、粘结剂、电子导电剂、及填料，所述填料为锆酸镧、及锆酸镧锂中的至少一种，所述锆酸镧的晶体结构内富含有氧空位，所述锆酸镧锂的晶体结构内富含有氧空位，所述锆酸镧锂的表面具有氧缺陷。本发明还提供一种正极材料的制备方法、正极、及全固态锂离子电池。本发明提供的应用该正极材料的全固态锂离子电池具有离子电导率高、和电荷转移能力强的优点。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种正极材料，该正极材料的制备方法，应用该正极材料的正极，及应用该正极的全固态锂离子电池。

背景技术

目前，锂离子电池正朝向大容量、高功率、长寿命、及更安全的方向发展。锂离子电池包括采用有机液体电解质的锂离子电池和采用固态电解质的固态锂离子电池。采用有机液体电解质的锂离子电池存在许多缺点，如易短路、易爆炸等，限制了其在电动汽车和新能源产业领域的应用。

采用固态电解质的固态锂离子电池不仅可克服上述缺点，还具有能量密度高、机械强度高、及容量大等优点，在锂离子电池领域具有极大的应用价值和发展前景。然而，全固态锂离子电池的正极和负极被固态电解质所隔离，导致全固态锂离子电池存在离子电导率较低、和电荷转移能力较弱等缺点。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种正极材料，以解决上述全固态锂离子电池的离子电导率较低、和电荷转移能力较弱的问题。

另，还有必要提供一种正极材料的制备方法。

另，还有必要提供一种正极。

另，还有必要提供一种全固态锂离子电池。

一种正极材料，含有活性材料、粘结剂、电子导电剂、及填料，所述填料为锆酸镧、及锆酸镧锂中的至少一种，所述锆酸镧的晶体结构内富含有氧空位，所述锆酸镧锂的晶体结构内富含有氧空位，所述锆酸镧锂的表面具有氧缺陷。

进一步地，所述锆酸镧的形态为一维纳米线，该一维纳米线的直径为100nm～300nm；和/或

所述锆酸镧锂的形态为一维纳米线，该一维纳米线的直径为100nm～300nm。

进一步地，所述活性材料为双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、磷酸铁锂、及镍钴锰中的至少一种；和/或

所述粘结剂为聚氧化乙烯、聚乙氧化乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚甲基乙撑碳酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚碳酸丙烯酯、氯化聚乙烯、及聚碳酸乙烯酯中的至少一种；和/或

所述电子导电剂为石墨烯、石墨、炭黑、乙炔黑、碳纤维、及碳纳米管中的至少一种；和/或

所述活性材料、电子导电剂、粘结剂、及填料的质量比为5～9:1～4:1～3:0.2～0.5。

一种正极材料的制备方法，包括以下步骤：

提供活性材料、电子导电剂、填料、粘结剂、及第一溶剂，其中，所述填料为锆酸镧、及锆酸镧锂中的至少一种，所述锆酸镧的晶体结构内富含有氧空位，所述锆酸镧锂的晶体结构内富含有氧空位，所述锆酸镧锂的表面具有氧缺陷；

混合所述活性材料、电子导电剂、填料、粘结剂、及第一溶剂，获得正极浆料；及

烘干所述正极浆料后获得正极材料。

进一步地，所述锆酸镧的形态为一维纳米线，该一维纳米线的直径为100nm～300nm；和/或

所述锆酸镧锂的形态为一维纳米线，该一维纳米线的直径为100nm～300nm。

进一步地，所述活性材料为双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、磷酸铁锂、及镍钴锰中的至少一种；和/或