[发明专利]一种碳包覆偏铝酸锂材料及其制备方法及应用

权利要求书

1.一种碳包覆偏铝酸锂材料，其特征在于，所述碳包覆偏铝酸锂材料为核壳结构，其中内核为偏铝酸锂，外壳为碳层；

所述内核的颗粒大小为10nm-100μm，所述外壳为厚度1nm-2μm的连续薄膜或粒径在1nm-2μm紧密排列的颗粒；

所述碳包覆偏铝酸锂材料的振实密度≥0.75g/cm³，其中，碳含量为0.04%-5.0%；

所述碳包覆偏铝酸锂材料用于锂离子电池正极材料添加剂。

2.根据权利要求1所述的碳包覆偏铝酸锂材料，其特征在于，所述碳包覆偏铝酸锂材料为球型、椭球型、鹅卵石形、片状或无规则形状中的一种或多种。

3.一种上述权利要求1-2任一所述的碳包覆偏铝酸锂材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将偏铝酸锂粉末与有机碳源混合后置于300-1100℃保护气氛中热处理得到所述碳包覆偏铝酸锂材料。

4.根据权利要求3所述的碳包覆偏铝酸锂材料制备方法，其特征在于，所述偏铝酸锂粉末与有机碳源的混合方式为干法混合；

所述干法混合包括：将偏铝酸锂粉末与有机碳源按照质量比1000:1-1000:2000均匀混合；其中有机碳源包括：酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、沥青、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的碳包覆偏铝酸锂材料制备方法，其特征在于，所述干法混合的设备包括：双运动混合机、三维混合机、V型混合机、单锥双螺旋混合机、槽式螺带混合机和卧式无重力混合机中的一种；

所述热处理设备包括：箱式炉、管式炉、辊道窖、推板窑和回转炉中的一种。

6.根据权利要求3所述的碳包覆偏铝酸锂材料制备方法，其特征在于，所述偏铝酸锂粉末与有机碳源的混合方式为湿法混合；

所述湿法混合包括：将偏铝酸锂粉末与有机碳源按照质量比1000:1-1000:2000配比，并加入溶剂使两种材料充分混匀形成前驱体浆料，然后将前驱体浆料在60-300℃下进行干燥处理得到固态前驱体；其中有机碳源包括酚醛树脂、环氧树脂、柠檬酸、草酸、丙二酸、苹果酸、葡萄糖、蔗糖中的一种或多种；溶剂包括去离子水、乙醇中的一种。

7.根据权利要求6所述的碳包覆偏铝酸锂材料制备方法，其特征在于，

所述湿法混合的设备包括：行星式球磨机、砂磨机、行星搅拌机的任一种；

所述干燥处理的设备包括：烘箱、真空回转干燥机、真空耙式干燥机、喷雾干燥机、真空带式干燥机中的任一种；

所述热处理设备包括：箱式炉、管式炉、辊道窖、推板窑和回转炉中的一种。

8.根据权利要求3所述的碳包覆偏铝酸锂材料制备方法，其特征在于，所述保护气氛包括真空、氮气气氛或氩气气氛中的某一种烧结气氛氛围。

9.根据权利要求3所述的碳包覆偏铝酸锂材料制备方法，其特征在于，所述热处理的升温速率为0.5-20℃/min，热处理保温时间为1～20小时，然后自然降至室温。

10.一种上述权利要求1或2所述的碳包覆偏铝酸锂材料的用途，其特征在于，所述碳包覆偏铝酸锂材料用于锂离子电池正极材料添加剂，其中，添加量占比锂离子电池正极材料的0.3wt%-6wt%。