正极材料及其制备方法和锂离子电池与流程

本发明涉及锂离子电池材料领域，具体涉及一种正极材料及其制备方法和锂离子电池。

背景技术：

1、锂离子电池在多种电池体系中表现出无可比拟的优势，而正极材料是锂离子电池中最重要的组成之一，随着对高容量迫切需要，正极材料中的ni元素比例越来越高，但ni元素比例的增加，导致正极材料表面碱量大大上升，直接导致电池内阻变大、自放电升高、衰减变快，并同时伴随大量气体的产生，严重影响电池的安全性。此外，正极材料在循环过程中容易发生破裂，与电解质之间存在多种副反应，严重影响电池的循环寿命和倍率性能。

2、因此，亟待解决高镍正极材料存在的碱量高、安全性差、倍率性能差问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有的高镍正极材料存在碱量高、循环稳定性不理想、倍率性能较差及安全性有待提高的问题，提供一种正极材料及其制备方法和锂离子电池。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种正极材料的制备方法，包括：

3、(1)将前驱体和卤素互化物进行预氧化反应，得到预氧化的前驱体；

4、(2)将所述预氧化的前驱体和锂源进行焙烧，得到锂化产物；

5、(3)将所述锂化产物进行表面包覆处理，在所述锂化产物的表面包覆导电高分子层，得到正极材料。

6、本发明第二方面提供前述第一方面所述的方法制得的正极材料。

7、本发明第三方面提供一种锂离子电池，含有前述第三方面所述的正极材料。

8、通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

9、(1)利用卤素互化物对前驱体进行预氧化，可使得预氧化的前驱体在锂化焙烧后形成的锂化产物中残碱量大幅降低，并且锂化生成的锂的卤化物可使得后续表面包覆处理形成的导电高分子层具有进一步提升的导电性能，进而使所制得的正极材料具有总碱量低的特点，安全性高，并且循环稳定性和倍率性能优异，可带来锂离子电池电性能提升。

10、(2)制备工艺简单易行，经济环保。

技术特征：

1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述前驱体的化学组成满足化学式(nixlymz)(oh)2，其中，l、m各自独立地选自mn、al、mg、co和ti中的一种；0.8<x<1，0<y<0.2，x+y+z＝1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中，所述卤素互化物选自一氯化碘、一氯化溴、一溴化碘、三氯化碘、三氯化溴、三溴化碘、五氯化碘、五氯化溴和五溴化碘中的至少一种，优选为一氯化碘、一氯化溴和三氯化溴中的至少一种；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(1)中，所述卤素互化物：前驱体的重量比为1：(20-400)，优选为1：(100-200)；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述预氧化的前驱体：锂源的摩尔比为1：(0.9-1.1)；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，所述表面包覆处理包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述导电高分子材料选自聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚亚苯基、聚苯乙炔和聚苯胺中的至少一种，优选为聚乙炔和/或聚苯乙炔；

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述导电高分子材料：第二溶剂：锂化产物的重量比为1：(1-500)：(10-200)，优选为1：(100-300)：(100-200)；

9.由权利要求1-8中任意一项所述方法制得的正极材料；

10.一种锂离子电池，含有权利要求9所述的正极材料。

技术总结
本发明涉及锂离子电池材料领域，公开了一种正极材料的制备方法，包括：(1)将前驱体和卤素互化物进行预氧化反应，得到预氧化的前驱体；(2)将所述预氧化的前驱体和锂源进行焙烧，得到锂化产物；(3)将所述锂化产物进行表面包覆处理，在所述锂化产物的表面包覆导电高分子层，得到正极材料。本发明利用卤素互化物对正极材料前驱体进行预氧化，之后进行锂化焙烧，并在锂化产物的表面包覆导电高分子层，可使所制得的正极材料具有总碱量低的特点，安全性高，并且循环稳定性和倍率性能优异，带来锂离子电池电性能提升。

技术研发人员：刘振,方胜庭,田新勇
受保护的技术使用者：陕西红马科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25