[发明专利]包覆型镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法和电池

说明书

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及包覆型镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法和电池；包覆型镍钴锰酸锂正极材料的制备方法包括：将基体与无机包覆剂混合，得到预制基体，其中，基体包括二次球形镍钴锰酸锂；将聚酰胺和第一溶剂混合，溶解，再与第二溶剂混合，得到聚酰胺溶液，其中，聚酰胺在第一溶剂中的溶解度大于聚酰胺在第二溶剂的溶解度；将聚酰胺溶液喷于预制基体的表面，去除溶剂，洗涤、离心，烘干，得到包覆型镍钴锰酸锂正极材料。本发明的包覆型镍钴锰酸锂正极材料结构稳定性好，循环性能佳。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及包覆型镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法和电池。

背景技术

镍钴锰酸锂(LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，x+y+z＝1)是一种电化学性能优良的锂离子电池正极材料，利用其制备的锂离子电池具有高比容量、高能量密度、自放电小、无记忆效应以及循环稳定性强等优点。

但是镍钴锰酸锂材料仍然存在一定的问题，如电解液对电极材料有一定的腐蚀作用，使材料的容量衰减，影响材料的循环稳定性。所以，对正极材料的改性成为提高材料电化学性能的重要手段，其中包覆是最为简单有效的方法。包覆层的存在能维持其自身的表面结构稳定性，避免活性物质和电解液间的直接接触，抑制材料在高电位条件下过渡金属元素的溶解，从而改善正极材料的容量保持率。

然而，包覆层的存在，使得界面稳定性较差，其电子电导率较低，制备得到的电池循环性能仍然较差。

发明内容

本发明的目的在于提供包覆型镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法和电池，本发明的制备方法能够制得循环性能更好的包覆型镍钴锰酸锂正极材料。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种包覆型镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，包括：

将基体与无机包覆剂混合，得到预制基体，其中，基体包括二次球形镍钴锰酸锂；

将聚酰胺和第一溶剂混合，溶解，再与第二溶剂混合，得到聚酰胺溶液，其中，聚酰胺在第一溶剂中的溶解度大于聚酰胺在第二溶剂的溶解度；

将聚酰胺溶液喷于预制基体的表面，去除溶剂，洗涤、离心，烘干，得到包覆型镍钴锰酸锂正极材料。

在可选的实施方式中，第一溶剂和第二溶剂两者中的至少一者选自甲酰胺、甘油和乙二醇中的至少一种。

在可选的实施方式中，聚酰胺的质量与第一溶剂和第二溶剂的总质量的比值为1％-5％；第一溶剂和第二溶剂的质量比为(3-8):(4-6)。

在可选的实施方式中，去除溶剂包括热处理，且热处理的温度为120-180℃。

在可选的实施方式中，无机包覆剂为具有导电特性的纳米颗粒；具有导电特性的纳米颗粒包括硅烷修饰导电氧化锌晶须。

在可选的实施方式中，无机包覆剂占基体重量的1％-10％。

在可选的实施方式中，聚酰胺为聚酰胺低聚物，且重均分子量Mw为1000-50000g/mol。

在可选的实施方式中，聚酰胺溶液与预制基体的质量比为2:(2-4)。

第二方面，本发明提供一种正极材料，其是由前述实施方式任一项的包覆型镍钴锰酸锂正极材料的制备方法制得的。

第三方面，本发明提供一种电池，包括前述实施方式的正极材料。

本发明具有以下有益效果：