[发明专利]一种硫系固态电解质复合氧化物正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硫系固态电解质复合氧化物正极材料，其特征在于，包括氧化物正极颗粒、包覆在氧化物正极颗粒外侧的第一包覆层、和包覆在第一包覆层外侧的第二包覆层，其中，氧化物正极颗粒为氧化物正极材料，第一包覆层为导电氧化物材料，第二包覆层为硫系固态电解质材料。

2.根据权利要求1所述一种硫系固态电解质复合氧化物正极材料，其特征在于，所述的氧化物正极材料包括有符合LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂(0.5x1，x+y＜1)的材料的一种或多种。

3.根据权利要求1所述一种硫系固态电解质复合氧化物正极材料，其特征在于，所述导电氧化物材料包括氧化铟锡、氧化铟、二氧化锡中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述一种硫系固态电解质复合氧化物正极材料，其特征在于，所述硫系固态电解质材料包括符合xLi₂S-yP₂S₅(x+y＝100)、β-Li₃PS₄、Li₆PS₅X(X＝Cl,Br orI)、Li_5.5PS_4.5Cl_1.5、Li_10±1MP₂S₁₂(M＝Ge,Si,Sn,Al or P)及其相应的掺杂改性材料中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述一种硫系固态电解质复合氧化物正极材料，其特征在于，所述氧化物正极颗粒的粒径长为6～20μm，第一包覆层厚度为5～10nm，第二包覆层厚度为2～8μm。

6.一种权利要求1-5任一项所述硫系固态电解质复合氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将导电氧化物材料以机械包覆工艺预包覆到氧化物正极颗粒表面，得到预包覆材料；

S2.将步骤S1所得的预包覆材料经低温烧结得到导电氧化物材料包覆的复合正极颗粒；

S3.通过机械包覆工艺将硫系固态电解质材料包覆到步骤S2所得的复合正极颗粒表面，得到硫系固态电解质复合氧化物正极材料。

7.根据权利要求6所述的硫系固态电解质复合氧化物正极材料制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，机械包覆工艺包括步骤如下：

S1.1.称取氧化物正极材料和导电氧化物材料；其中，氧化物正极材料的质量占总质量的97％～99％；

S1.2.通过低速球磨法对S1.1的混合物进行预包覆。

8.根据权利要求6所述的硫系固态电解质复合氧化物正极材料制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，升温速率为1-5℃/min，烧结温度为180～400℃，烧结时间为30～150min。

9.根据权利要求6所述的硫系固态电解质复合氧化物正极材料制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，机械包覆工艺包括步骤如下：

S3.1.在水分及氧气含量均不高于0.5ppm的环境下，称取步骤S2中所得的复合正极颗粒与硫系固态电解质材料；其中，复合正极颗粒的质量占总质量的85％～95％；

S3.2.将S3.1的样品于-0.05～-0.1Mpa下进行球磨。

10.一种权利要求1-5任一项所述硫系固态电解质复合氧化物正极材料在锂离子电池及其制备中的应用。