条件下，煅烧3?10h。更优选的，所述煅烧温度为500?600 °C。
[0038]本发明进一步提供一种锂离子电池正极材料，包括锂离子电池正极活性材料以及包覆于所述锂离子电池正极活性材料表面上的纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体。
[0039]所述纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体与所述锂离子电池正极活性材料的质量比为0.001?0.1: 1。优选的，所述纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体与所述锂离子电池正极活性材料的质量比为0.01?0.05:1。进一步的，所述纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体中氧化锌、氧化钛和氧化镍的质量比为1?5:1:1?5。优选的，所述纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体中氧化锌、氧化钛和氧化镍的质量比为1?2:1:1?2。
[0040]本发明提供的锂离子电池正极材料，具有如下有益效果:首先，通过在正极活性材料表面包覆纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体，可以使得包覆层在隔绝电解液与正极活性材料的同时使锂离子自由通过，从而在完成充放电的同时避免电解液的分解，提高了锂离子电池的循环性能及稳定性。其次，Zn-T1-N1-Ο固溶粉体具有良好的导电性，可以通过提高材料的电子电导率大大地提高了正极材料的倍率性能。最后，当电池内部温度达到Zn-T1-N1-0固溶粉体的居里温度时，Zn-T1-N1-Ο固溶粉体的电阻率迅速增大从而阻断电池的充放电反应，使锂电池的安全性能得到提高。另外，本发明提供的锂离子电池正极材料的制备方法还具有简单易行，易于工业化生产等特点。
[0041]实施例1:
[0042]将氧化锌、氧化钛和氧化镍按1:1:1的化学计量比配料进行湿法混合，混合均匀后干燥，在1000 °C下烧结3h、研磨后得到纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体；将纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体加入无水乙醇中进行高速搅拌30分钟，然后进行超声10分钟，依次高速搅拌、超声循环5次，混合均匀形成第一混合溶液；将正极活性材料LiNiasCoai5AlaQ502在高速搅拌的条件下加入第一混合溶液中，使包覆材料均匀包覆在活性LiNiasCo。.15A10.0502表面，然后将混合物干燥6h，将干燥后的固体材料在500°C下煅烧10h后，冷却、粉碎、过筛得到正极材料。
[0043]请参照图2-3，将得到的正极材料的电化学性能测试采用蓝电电池测试系统在25°C下进行测试，测试电压范围为3V?4.3V ;倍率性能测试条件:0.2C充放电一次，0.2C充电0.5C/1C/5C/10C各放电一次；循环性能测试条件:以1C倍率进行充放电，循环400周，考察容量保持率。正极材料在0.2C倍率下的放电比容量为192.4mAh/g，0.5C倍率下放电比容量为189mAh/g，lC倍率下的放电比容量为183.5mAh/g，5C倍率下的放电比容量为170.2mAh/g，10C倍率下的放电比容量为165.7mAh/g，10C/0.2C放电比率为86.1%，倍率性能较好。1C充放电循环400周容量保持率大于95%，循环性能较好。
[0044]实施例2:
[0045]将氧化锌、氧化钛和氧化镍按2:1:2的化学计量比配料进行湿法混合，混合均匀后干燥，在800°C烧结5h、研磨后得到纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体；将纳米级Zn-T1-N1-0固溶粉体加入去离子水中进行高速搅拌30分钟，然后进行超声10分钟，循环5次，混合均匀形成第一混合溶液；将正极活性材料LiNia5Coa2Mna302在高速搅拌的条件下加入第一混合溶液中，使包覆材料均匀包覆在活性材料LiNia5Coa2Mna302表面，然后将混合物干燥8h，将干燥后的固体材料在600°C下煅烧8h后，冷却、粉碎、过筛得到正极材料。
[0046]实施例3:
[0047]将氧化锌、氧化钛和氧化镍按3:2:5的化学计量比配料进行湿法混合，混合均匀后干燥，在1200 °C下烧结5h、研磨后得到纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体；将纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体加入无水乙醇中进行高速搅拌30分钟，然后进行超声10分钟，循环3次，混合均匀形成第一混合溶液；将正极活性材料LiFeP04在高速搅拌的条件下加入上述的混合溶液中，使包覆材料均匀包覆在基体材料LiFeP04表面，然后将混合物干燥7h，将干燥后的固体材料在800 V下煅烧6h后，冷却、粉碎、过筛得到正极材料。
[0048]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括: 将氧化锌、氧化钛和氧化镍进行湿法球磨、干燥后，在800?1200°C下烧结，然后研磨成纳米级固溶粉体； 将所述纳米级固溶粉体加入溶剂中均匀分散形成第一混合溶液； 将锂离子电池正极活性材料均匀分散到所述第一混合溶液中，使所述第一混合溶液均匀包覆在所述锂离子电池正极活性材料的表面形成第二混合溶液；以及 将所述第二混合溶液干燥获得混合物材料，将所述混合物材料煅烧、冷却、并粉碎后过筛得到所述锂离子电池正极材料。2.根据权利要求1所述的含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述氧化锌、氧化钛和氧化镍的质量比为1?5:1:1?5。3.根据权利要求1所述的含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述氧化锌、氧化钛和氧化镍的总质量与所述锂离子电池正极活性材料的质量比为0.001?0.1:1ο4.根据权利要求3所述的含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述氧化锌、氧化钛和氧化镍的总质量与所述锂离子电池正极活性材料的质量比为0.01?0.05:1 ο5.根据权利要求1所述的含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述溶剂为易挥发溶剂。6.根据权利要求1所述的含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述将纳米级固溶粉体加入溶剂中均匀分散形成第一混合溶液的步骤包括: 将纳米级固溶粉体加入溶剂中进行高速搅拌10-60分钟； 然后进行超声5?30分钟；以及依次重复高速搅拌、超声循环3?5次，从而形成均匀分散的第一混合溶液。7.根据权利要求1所述的含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述将混合物材料煅烧的步骤包括: 在煅烧气氛为空气或氧气气氛，煅烧温度为500?800°C的条件下，煅烧3?10h。8.一种含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料，其特征在于，包括锂离子电池正极活性材料以及包覆于所述锂离子电池正极活性材料表面上的纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体。9.根据权利要求8所述的含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体与所述锂离子电池正极活性材料的质量比为0.001?0.1:1。10.根据权利要求8所述的含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述纳米级Zn-T1-N1-Ο固溶粉体中氧化锌、氧化钛和氧化镍的质量比为1?5:1:1?5。
【专利摘要】本发明公开一种含纳米级固溶体的锂离子电池正极材料的制备方法，包括：将氧化锌、氧化钛和氧化镍进行湿法球磨、干燥后，在800～1200℃下烧结，然后研磨成纳米级固溶粉体；将所述纳米级固溶粉体加入溶剂中均匀分散形成第一混合溶液；将锂离子电池正极活性材料均匀分散到所述第一混合溶液中，使所述第一混合溶液均匀包覆在所述锂离子电池正极活性材料的表面形成第二混合溶液；以及将所述第二混合溶液干燥获得混合物材料，将所述混合物材料煅烧、冷却、并粉碎后过筛得到所述锂离子电池正极材料。本发明还涉及一种通过上述方法获得的锂离子电池正极材料。
【IPC分类】H01M4/62, B82Y30/00, H01M4/36, H01M10/0525, H01M10/42
【公开号】CN105375005
【申请号】CN201510694674
【发明人】毛玉琴, 韩珽
【申请人】浙江美达瑞新材料科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月22日