[发明专利]一种快离子导体包覆钴酸锂正极材料及其制备方法与应用

说明书

本申请公开了一种快离子导体包覆钴酸锂正极材料及其制备方法与应用。该快离子导体包覆钴酸锂正极材料包括内核和包覆层，所述内核为钴酸锂，所述包覆层包括快离子导体，所述快离子导体呈点状式嵌入在包覆层。该快离子导体包覆钴酸锂正极材料中，由于快离子导体较高的锂离子电导率，能够有效提高锂传导，降低正极材料的表面阻抗；而嵌入式点状包覆结构能够有效避免在锂离子电池充放电过程中包覆材料从正极材料表面脱落；并且点状嵌入式结构保留了一部分电子通道，有利于电子传导，从而能够进一步提高正极材料的电化学性能。

技术领域

本申请涉及锂离子电池正极材料技术领域，尤其涉及一种快离子导体包覆钴酸锂正极材料及其制备方法与应用。

背景技术

锂离子电池在充放电过程中，电解液会释放少量的HF与正极材料产生副反应，导致正极材料表面失氧以及体相结构坍塌而恶化电化学性能。因此，通常需要对正极材料表面进行包覆处理。但是，若对正极材料表面包覆的是氧化铝、氧化镁、氧化钙等这种惰性难导锂材料，容易导致正极材料的表面阻抗增大，从而进一步导致锂离子电池发热、着火等。将惰性的包覆材料换成快离子导体对正极材料进行包覆则能有效避免正极材料表面阻抗增大的副作用。

另外，由于锂离子电池正极材料在充放电过程中存在体积伸缩膨胀问题，导致表面包覆层容易脱落，阻抗逐渐增大，恶化循环。其次，如果表面包覆太均匀，容易导致表面包覆层难以导电子，只能导离子，同样会恶化正极材料的阻抗。

因此，利用快离子导体材料包覆层实现结构上不易脱落，从而改善正极材料的表面阻抗和循环性能具有极高的研究意义和应用价值。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种快离子导体包覆钴酸锂正极材料。

本申请的另一目的在于提供一种快离子导体包覆钴酸锂正极材料的制备方法。

本申请的另一目的在于提供上述快离子导体包覆钴酸锂正极材料在制备锂离子电池中的应用。

本申请提供一种快离子导体包覆钴酸锂正极材料，所述快离子导体包覆钴酸锂正极材料包括内核和包覆层，所述内核为钴酸锂，所述包覆层包括快离子导体，所述快离子导体部分呈点状式嵌入所述包覆层。

本申请还提供上述快离子导体包覆钴酸锂正极材料的制备方法。

上述快离子导体包覆钴酸锂正极材料在制备锂离子电池中的应用也在本申请的保护范围内。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请中提供的快离子导体包覆钴酸锂正极材料具有钴酸锂内核和快离子导体包覆层结构。其中，快离子导体呈点状式嵌入在包覆层。由于快离子导体有较高的锂离子电导率，能够有效提高锂传导，降低正极材料的表面阻抗。而嵌入式点状包覆结构能够有效避免在锂离子电池充放电过程中包覆材料从正极材料表面脱落。并且嵌入式结构保留了一部分正极材料通道，有利于电子传导，从而能够进一步提高正极材料的电化学性能。

附图说明

图1为实施例1中制备的快离子导体包覆钴酸锂正极材料的SEM图。

图2中的(A)为实施例1中制备的快离子导体包覆钴酸锂正极材料的横截面SEM图，图2中的(B)为与图2的(A)对应的EDS线扫图。

图3为实施例1和对比例1-3中正极材料的循环性能曲线图。

图4为实施例1和对比例1-3中正极材料的电化学阻抗谱(EIS)测试曲线图。

具体实施方式