一种复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子电池专利检索-热分解炉热处理废物处理废物处理与管理专利检索查询-专利查询网

一种复合 正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子 电池

阅读：626发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子电池专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子电池。本发明的复合正极材料包括正极材料及完全且均匀地包覆在正极材料表面的导电膜。本发明还提供了复合正极材料的制备方法，本发明的方法能够使导电膜均匀地包覆在正极材料的表面，且实现完全包覆。本发明的复合正极材料中，具有较强的导电性的导电膜的完全且均匀地包覆能够阻隔电解液和正极材料的直接接触，降低副反应的发生，还能够提高电池的倍率性能、循环性能和安全性能。相比于未包覆导电膜的正极材料制成的电池，复合材料的5C倍率性能提高百分比达15～28％，循环50周容量保持率提高百分比达7～11％，放热温度提高20～30℃，安全性能提高。，下面是一种复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子电池专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料包括正极材料以及包覆在所述正极材料表面的导电膜，所述复合正极材料中的正极材料和导电膜的质量比为1:(0.001～
0.1)，所述导电膜的化学组成为氧化铟锡ITO，所述氧化铟锡为掺锡的氧化铟，所述氧化铟锡由In2O3和SnO2按质量比(3～10):1组成；
所述复合正极材料采用以下方法进行制备，所述的制备方法包括以下步骤：
(1)配制导电膜前驱体溶液；
(2)将正极材料加入到步骤(1)得到的导电膜前驱体溶液中，得到浆料，加入增稠剂调整浆料的粘度，得到分散液；
(3)采用步骤(2)得到的分散液进行喷雾热分解，在正极材料的表面包覆导电膜，得到复合正极材料；
其中，步骤(2)所述导电膜前驱体溶液与所述增稠剂的质量比为1:(0.0001～0.1)；
步骤(3)进行喷雾热分解时，喷雾的温度为100℃～300℃，热解温度为300℃～800℃；
或
将正极材料置于回转炉中，加热，通入氧气，所述氧气的通入速率为1m3/h～5m3/h，使用载气分别将气态的铟金属有机化合物和气态的锡金属有机化合物引入回转炉中，进行化学气相沉积，在正极材料的表面包覆氧化铟锡导电膜，得到复合正极材料；
其中，所述氧气在回转炉中所占的质量浓度在60％以上，所述化学气相沉积的温度为
600℃～1000℃，所述化学气相沉积的时间为5min～600min。
2.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述正极材料为化学组成为LiNixCoyMzO2的正极材料和/或LiFePO4的正极材料，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z<1，且x+y+z＝1，M选自Mn、Al、Mg、Zr、Zn、Cu或Cr中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述导电膜的厚度在纳米级。
4.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述导电膜的厚度为0.5nm～
200nm。
5.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述In2O3和SnO2的质量比为9:1。
6.如权利要求1-5任一项所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)配制导电膜前驱体溶液；
(2)将正极材料加入到步骤(1)得到的导电膜前驱体溶液中，得到浆料，加入增稠剂调整浆料的粘度，得到分散液；
(3)采用步骤(2)得到的分散液进行喷雾热分解，在正极材料的表面包覆导电膜，得到复合正极材料；
其中，步骤(2)所述导电膜前驱体溶液与所述增稠剂的质量比为1:(0.0001～0.1)；
步骤(3)进行喷雾热分解时，喷雾的温度为100℃～300℃，热解温度为300℃～800℃。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述导电膜前驱体溶液为氧化铟锡前驱体溶液。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氧化铟锡前驱体溶液的配制过程为：
将铟基材料和锡基材料溶于溶剂中，搅拌，得到氧化铟锡前驱体溶液。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铟基材料为硝酸铟、氯化铟、硫酸铟、乙酸铟或草酸铟中的任意一种或至少两种的组合。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述锡基材料为硝酸锡、氯化锡、硫酸锡、乙酸锡或草酸亚锡中的任意一种或至少两种的组合。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铟基材料和锡基材料的摩尔比为(1～20):1。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙醇、苯甲醇或乙二醇中的任意一种或至少两种的组合。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述搅拌的速度为50r/min～500r/min。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述搅拌的时间为30min～300min。
15.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述正极材料的化学组成为LiNixCoyMzO2，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z<1，且x+y+z＝1，M选自Mn、Al、Mg、Zr、Zn、Cu或Cr中的任意一种或至少两种的组合。
16.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(2)加入正极材料的过程中伴有搅拌。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，步骤(2)加入正极材料之后继续搅拌
10min～120min。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤(2)加入正极材料之后继续搅拌
30min。
19.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述浆料的固含量为20wt％～
60wt％。
20.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述增稠剂为固体酒精增稠剂FR400。
21.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)进行喷雾热分解时，对分散液持续搅拌。
22.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)进行喷雾热分解时，喷雾的载气为压缩空气。
23.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)进行喷雾热分解时，载气压为
3kg/m2～10kg/m2。
24.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)进行喷雾热分解时，分散液流量为5ml/min～500ml/min。
25.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)进行喷雾热分解时，热解时间为
2h～20h。
26.如根据权利要求1-4任一项所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，采用化学气相沉积法在正极材料的表面包覆氧化铟锡导电膜，包括以下步骤：
将正极材料置于回转炉中，加热，通入氧气，所述氧气的通入速率为1m3/h～5m3/h，使用载气分别将气态的铟金属有机化合物和气态的锡金属有机化合物引入回转炉中，进行化学气相沉积，在正极材料的表面包覆氧化铟锡导电膜，得到复合正极材料；
其中，所述氧气在回转炉中所占的质量浓度在60％以上，所述化学气相沉积的温度为
600℃～1000℃，所述化学气相沉积的时间为5min～600min。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述铟金属有机化合物为乙酰丙酮铟、三甲基铟、三乙基铟、三苯基铟或二乙基乙酸铟中的任意一种或至少两种的组合。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述锡金属有机化合物的化学组成为RxSnY，其中，R为烷基或芳香基中的任意一种或两种的组合，Y为卤素，x为0～4的整数。
29.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述锡金属有机化合物为三甲基锡、四甲基锡、三乙基锡、三苯基锡或四氯化锡中的任意一种或至少两种的组合。
30.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述正极材料的化学组成为
LiNixCoyMzO2，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z<1，且x+y+z＝1，M选自Mn、Al、Mg、Zr、Zn、Cu或Cr中的任意一种或至少两种的组合。
31.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述加热时的升温速率为0.5℃/min～
15℃/min。
32.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述载气为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的任意一种或至少两种的组合。
33.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，使用载气将气态的铟金属有机化合物引入回转炉时，载气和气态的铟金属有机化合物的混合气的流速为0.1L/min～100L/min。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，使用载气将气态的铟金属有机化合物引入回转炉时，载气和气态的铟金属有机化合物的混合气的流速为5L/min～50L/min。
35.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，使用载气将气态的锡金属有机化合物引入回转炉时，载气和气态的锡金属有机化合物的混合气的流速为0.1L/min～100L/min。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，使用载气将气态的锡金属有机化合物引入回转炉时，载气和气态的锡金属有机化合物的混合气的流速为2L/min～20L/min。
37.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述回转炉的转速为0.1r/min～10r/min。
38.一种正极，其特征在于，所述正极的原料组分中包含权利要求1-5任一项所述的复合正极材料。
39.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含权利要求1-5任一项所述的正极材料。

说明书全文

一种复合 正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂

离子电池

技术领域

[0001] 本发明属于锂离子电池正极材料领域，涉及一种复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子电池，尤其涉及一种ITO纳米导电膜包覆正极材料的复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子电池。

背景技术

[0002] 随着科技进步和人类社会的快速发展，工业化的进程不断加速，人们对能源的需求不断增长。煤、石油和天然气等传统化石燃料被大量开采和使用，使得这些不可再生的化石能源日渐枯竭，能源危机问题日趋严峻。在化石燃料的燃烧过程中，产生大量的粉尘和有害气体，造成严重的环境污染，给生态环境和人们的生活与身体健康带来巨大的危害。

[0003] 为了缓解能源紧缺状况、保护生态环境，必须转变不可持续的能源使用方式。随着科技的进步和和社会的发展，大量的便携式的电子设备以及电动汽车等,涌入人们的生活中，这也迫切需要高性能的电池的出现。传统的二次电池都已难以满足现阶段对电子产品、发电系统和新能源汽车等对电池更高性能的需求。

[0004] 锂离子电池具有较高的能量密度、功率密度、较高的工作电压、较好的循环性能和较低的自放电率等优点，被誉为“绿色电源”，而被国际社会公认为最理想的化学能源，被广泛用于移动电话、笔记本电脑、电动工具和手提摄像机等电子产品。随着对现有材料和电池设计技术的改进以及新材料的出现，锂离子电池的应用范围不断拓展，从信息产业(移动电话、PDA和笔记本电脑)到能源交通(电动汽车、电网调峰)，从太空(卫星、飞船)到水下(潜艇、水下机器人)。锂离子电池将作为最具发展前景的新能源服务于人类，己成为本世纪的研发热点。

[0005] 对于锂离子电池而言，正极材料、负极材料和电解质是决定其电化学性能的关键因素，而正极材料充当锂离子电池中的锂源的角色，是锂离子电池的重要组成部分之一，更是制约锂离子电池比能量和比功率等电化学性能的关键因素。目前常用的锂离子电池正极材料主要有：层状结构的正极材料，其中包括钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMnO2)，以及二/三元复合层状正极材料(LiNixCoyMnzO2)等；尖晶石结构的锰酸锂(LiMn2O4)；橄榄石型结构的磷酸铁锂(LiFePO4)等。

[0006] 虽然锂离子电池材料具有诸多优点，但是用于动力电池上，它也面临着急需解决的诸多问题，如材料循环性能和安全性能还远远达不到要求，大电流下容量的衰减严重和倍率性能差等问题。为了解决这些问题，通常对材料进行改性，改性的方法包括掺杂和表面包覆等以改善正极材料的性能。

[0007] 中国发明专利CN105118963A公开了一种锂离子电池透明正极材料及其制备方法。其结构由基板、基板上的电荷传输层和锂离子储存层组成。还公开了锂离子电池透明正极材料的制备方法，包括：采用纳米磁控溅射、电子束蒸发或脉冲激光沉积法在清洁处理后的基板上制备所述ITO或AZO电荷传输层；采用离子辅助磁控溅射、电子束蒸发或脉冲激光沉积法在电荷传输层上原位制备锂离子储存层LiV3O8。制备得到的锂离子电池透明正极材料在可见光波段的平均透过率在70～80％，采用该锂离子电池透明正极材料制备正极并进一步组装成锂离子电池，其充放电容量高，循环稳定性好，首次充放电比容量为300～350mAh/g，100次循环后容量仍然可以保持在80％以上，可应用于新型透明锂离子电池领域。但是，此方法制备的正极材料是LiV3O8透明正极材料，发明的材料和用途均具有局限性。

[0008] 中国发明专利CN103956458A公开了锂离子电池复合正极及其制备方法与在全固态锂离子电池中的应用。本发明锂离子电池复合正极由正极活性物质、无机固态电解质和氧化导电添加剂组成；正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰三元材料中任一种；无机固态电解质为硼酸锂、偏硼酸锂和氟化锂中至少一种；氧化物导电添加剂为氧化铟锡、氧化铟、二氧化锡、氧化锌、氧化镍和四氧化三铁中任一种。该专利还公开了锂离子电池复合正极的制备方法，包括如下步骤：(1)将正极活性物质、无机固态电解质和氧化物导电添加剂混合后进行球磨，经烘干后压制成陶瓷片；(2)将陶瓷片烧结即得复合正极。其制备得到的复合正极具有良好的质量比容量、面积比容量和循环性能，可用于制备全固态锂离子电池，并且可以在高温下使用。但是，此方法制备的正极材料主要采用固相球磨法将粉末氧化铟锡混合加入正极材料中进行烧结，属于普通的掺杂范畴。

[0009] 因此，发明一种高导电性、高倍率性、高安全性和包覆良好的正极材料是锂离子电池正极材料领域的技术难题。

发明内容

[0010] 针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子电池，本发明的复合正极材料包括正极材料及包覆在正极材料表面的导电膜，具有较强的导电性的导电膜的完全且均匀地包覆能够阻隔电解液和正极材料的直接接触，降低副反应的发生，还能够提高电池的倍率性能、循环性能和安全性能。相比于未包覆导电膜的正极材料制成的电池，复合材料的5C倍率性能提高百分比达15％～28％，循环50周容量保持率提高百分比达7％～11％，放热温度提高20℃～30℃，安全性能提高。

[0011] 为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0012] 第一方面，本发明提供一种复合正极材料，所述复合正极材料包括正极材料以及包覆在所述正极材料表面的导电膜。

[0013] 本发明的复合正极材料中，导电膜完全包覆在正极材料的表面，且包覆均匀。导电膜具有较强的导电性，导电膜与正极材料完全包裹的结构不仅能够阻隔电解液和正极材料直接接触，降低副反应的发生，还能提高组装的电池的倍率性能、循环性能和安全性能。

[0014] 优选地，所述复合正极材料中的正极材料和导电膜的质量比为1:(0.001～0.1)，例如1:0.001、1:0.002、1:0.003、1:0.004、1:0.005、1:0.006、1:0.008、1:0.01、1:0.02、1:0.03、1:0.04、1:0.06、1:0.07、1:0.08或1:0.1等。

[0015] 优选地，所述正极材料为化学组成为LiNixCoyMzO2的正极材料和/或LiFePO4的正极材料，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z<1，且x+y+z＝1，M选自Mn、Al、Mg、Zr、Zn、Cu或Cr中的任意一种或至少两种的组合。所述正极材料例如可为但不限于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiNi1/3Co1/3Mg1/3O2、LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2和LiNi0.8Co0.1Al0.1O2等。

[0016] 本发明中，化学组成为LiFePO4的正极材料指磷酸亚铁锂正极材料。

[0017] 优选地，所述导电膜的厚度在纳米级，则所述导电膜为纳米导电膜，所述厚度优选为0.5nm～200nm，例如0.5nm、1nm、3nm、7nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、34.5nm、38nm、40nm、42nm、44nm、46nm、50nm、54nm、58nm、62nm、66nm、70nm、75nm、78nm、80nm、85nm、90nm、
95nm、100nm、110nm、115nm、120nm、125nm、130nm、135nm、140nm、150nm、160nm、175nm、185nm或200nm等。

[0018] 优选地，所述导电膜的化学组成为氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)。

[0019] 优选地，所述氧化铟锡为掺锡的氧化铟，所述氧化铟锡由In2O3和SnO2组成。

[0020] 优选地，所述In2O3和SnO2的质量比为(3～10):1，例如为3:1、4:1、4.5:1、5:1、6:1、6.5:1、7:1、8:1、8.5:1、9:1或10:1等，优选为9:1。

[0021] 第二方面，本发明提供一种如第一方面所述复合正极材料的制备方法，所述方法为：采用喷雾热解法在正极材料的表面包覆导电膜，制备得到复合正极材料。

[0022] 优选地，所述导电膜为氧化铟锡导电膜。氧化铟锡导电膜具有较强的导电性，其电阻率为10-3Ω·cm～10-5Ω·cm，接近金属的电阻率，其完全包裹在正极材料的表面能够阻隔电解液和正极材料直接接触，降低副反应的发生，从而提高电池的倍率性能、循环性能和安全性能。

[0023] 优选地，所述方法包括以下步骤：

[0024] (1)配制导电膜前驱体溶液；

[0025] (2)将正极材料加入到步骤(1)得到的导电膜前驱体溶液中，得到浆料，加入增稠剂调整浆料的粘度，得到分散液；

[0026] (3)采用步骤(2)得到的分散液进行喷雾热分解，在正极材料的表面包覆导电膜，得到复合正极材料。

[0027] 优选地，步骤(1)所述导电膜前驱体溶液为氧化铟锡前驱体溶液。

[0028] 优选地，所述氧化铟锡前驱体溶液的配制过程为：将铟基材料和锡基材料溶于溶剂中，搅拌，得到氧化铟锡前驱体溶液；

[0029] 优选地，所述铟基材料为硝酸铟、氯化铟、硫酸铟、乙酸铟或草酸铟中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硝酸铟和氯化铟的组合，硝酸铟和硫酸铟的组合，氯化铟和乙酸铟的组合，硝酸铟、氯化铟和乙酸铟的组合等。但并不限于上述列举的铟基材料，其他本领域常用的铟基材料也可用于本发明。

[0030] 优选地，所述锡基材料为硝酸锡、氯化锡、硫酸锡、乙酸锡或草酸亚锡中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硝酸锡和氯化锡的组合，硝酸锡和硫酸锡的组合，硝酸锡和乙酸锡的组合，氯化锡、硫酸锡和乙酸锡的组合等。但并不限于上述列举的锡基材料，其他本领域常用的锡基材料也可用于本发明。

[0031] 优选地，所述铟基材料和锡基材料的摩尔比为(1～20):1，例如为1:1、2:1、2.5:1、3.5:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、15:1、16:1、18:1、19:1或20:1等。

[0032] 优选地，所述溶剂为甲醇、乙醇、苯甲醇或乙二醇中的任意一种或至少两种的组合。

[0033] 优选地，所述搅拌的速度为50r/min～500r/min，例如50r/min、75r/min、100r/min、120r/min、130r/min、150r/min、175r/min、200r/min、220r/min、245r/min、275r/min、300r/min、325r/min、350r/min、400r/min、430r/min、450r/min或500r/min等。

[0034] 优选地，所述搅拌的时间为30min～300min，例如为30min、45min、60min、80min、100min、120min、150min、180min、200min、210min、245min、260min、270min、285min或300min等。

[0035] 优选地，步骤(2)所述正极材料的化学组成为LiNixCoyMzO2，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z<1，且x+y+z＝1，M选自Mn、Al、Mg、Zr、Zn、Cu或Cr中的任意一种或至少两种的组合，所述正极材料例如可为但不限于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiNi1/3Co1/3Mg1/3O2、LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2和LiNi0.8Co0.1Al0.1O2等。

[0036] 优选地，步骤(2)加入正极材料的过程中伴有搅拌。

[0037] 优选地，步骤(2)加入正极材料之后继续搅拌10min～120min，例如为10min、20min、30min、40min、50min、60min、75min、85min、100min、110min或120min等，优选为
30min。

[0038] 优选地，步骤(2)所述浆料的固含量为20wt％～60wt％，例如为20wt％、23wt％、25wt％、30wt％、32.5wt％、35wt％、38wt％、40wt％、43wt％、45wt％、47.5wt％、50wt％、
55wt％或60wt％等。

[0039] 优选地，步骤(2)所述增稠剂为固体酒精增稠剂FR400。

[0040] 优选地，步骤(2)所述导电膜前驱体溶液与所述增稠剂的质量比为1:(0.0001～0.1)，例如为1:0.0001、1:0.0002、1:0.0003、1:0.0005、1:0.0006、1:0.0008、1:0.001、1:
0.003、1:0.005、1:0.006、1:0.007、1:0.008或1:0.01等。本发明中，增稠剂优选按照调节浆料粘度至正极材料不再发生沉降而加入。

[0041] 优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，对分散液持续搅拌。

[0042] 优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，喷雾的载气为压缩空气。

[0043] 优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，载气压为3kg/m2～10kg/m2，例如为3kg/m2、4kg/m2、5kg/m2、6kg/m2、7kg/m2、8kg/m2、8.5kg/m2、9kg/m2或10kg/m2等。

[0044] 优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，分散液流量为5ml/min～500ml/min，例如为5ml/min、10ml/min、20ml/min、35ml/min、50ml/min、65ml/min、85ml/min、100ml/min、
120ml/min、150ml/min、180ml/min、200ml/min、220ml/min、240ml/min、275ml/min、300ml/min、330ml/min、360ml/min、385ml/min、400ml/min、425ml/min、450ml/min或500ml/min等。

[0045] 优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，喷雾的温度为100℃～300℃，例如为100℃、125℃、150℃、165℃、180℃、200℃、210℃、220℃、235℃、250℃、260℃、280℃或300℃等。

[0046] 优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，热解温度为300℃～800℃，例如为300℃、325℃、350℃、380℃、400℃、420℃、440℃、460℃、480℃、500℃、525℃、550℃、575℃、600℃、630℃、660℃、700℃、750℃或800℃等。

[0047] 优选地，步骤(3)进行喷雾热分解时，热解时间为2h～20h，例如为2h、3h、5h、6h、8h、10h、12h、13h、15h、16h、18h或20h等。

[0048] 第三方面，本发明提供另一种如第一方面所述复合正极材料的制备方法，所述方法为：采用包覆原料通过化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法在正极材料的表面包覆导电膜，制备得到复合正极材料。

[0049] 优选地，所述导电膜为氧化铟锡导电膜。当所述导电膜为氧化铟锡导电膜时，所述包覆原料为铟金属有机化合物和锡金属有机化合物。

[0050] 优选地，所述铟金属有机化合物为乙酰丙酮铟、三甲基铟、三乙基铟、三苯基铟或二乙基乙酸铟中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：乙酰丙酮铟和三甲基铟的组合，乙酰丙酮铟和三乙基铟的组合，三甲基铟和二乙基乙酸铟的组合，乙酰丙酮铟、三乙基铟和三苯基铟的组合，乙酰丙酮铟、三甲基铟和三乙基铟的组合等。但并不限于上述列举的铟金属有机化合物，其他本领域常用的铟金属有机化合物也可用于本发明。

[0051] 优选地，所述锡金属有机化合物的化学组成为RxSnY，其中，R为烷基或芳香基中的任意一种或两种的组合，Y为卤素，x为0～4的整数。所述x例如为0、1、2、3和4。

[0052] 优选地，所述锡金属有机化合物为三甲基锡、四甲基锡、三乙基锡、三苯基锡或四氯化锡中的任意一种或至少两种的组合。所述组合典型但非限制性实例有：三甲基锡和四甲基锡的组合，三甲基锡和四氯化锡的组合，三甲基锡、四甲基锡和三乙基锡的组合等。但并不限于上述列举的锡金属有机化合物，其他本领域常用的锡金属有机化合物也可用于本发明。

[0053] 本发明中，作为包覆原料的铟金属有机化合物和锡金属有机化合物可以是气相，也可以是非气相。如果包覆原料为气相，则直接使用载气将气相的包覆原料引入回转炉；如果包覆原料为非气相，则采取一定措施使包覆原料汽化后再由载气引入回转炉中。所述的一定措施可以是采用高温蒸发的方式，例如，使用二乙基乙酸铟和四氯化锡作为包覆原料时，采用的措施为：将二乙基乙酸铟置于温度为200℃～400℃的容器中，得到二乙基乙酸铟的蒸汽；将四氯化锡置于300℃～500℃的容器中，得到四氯化锡的蒸汽；使二乙基乙酸铟的蒸汽和四氯化锡的蒸汽分别由载气引入反应炉中。

[0054] 优选地，采用化学气相沉积法在正极材料的表面包覆氧化铟锡导电膜的方法包括以下步骤：

[0055] 将正极材料置于回转炉中，加热，通入反应气体，使用载气分别将气态的铟金属有机化合物和气态的锡金属有机化合物引入回转炉中，进行化学气相沉积，在正极材料的表面包覆氧化铟锡导电膜，得到复合正极材料。

[0056] 优选地，所述正极材料的化学组成为LiNixCoyMzO2，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z<1，且x+y+z＝1，M选自Mn、Al、Mg、Zr、Zn、Cu或Cr中的任意一种或至少两种的组合。所述正极材料例如可为但不限于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiNi1/
3Co1/3Mg1/3O2、LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2和LiNi0.8Co0.1Al0.1O2等。

[0057] 优选地，所述加热时的升温速率为0.5℃/min～15℃/min，例如为0.5℃/min、1℃/min、2℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、10℃/min、11℃/min、12℃/min、13℃/min、14℃/min或15℃/min等。

[0058] 优选地，所述反应气体为氧气。

[0059] 优选地，所述反应气体的通入速率为1m3/h～5m3/h，例如为1m3/h、1.2m3/h、1.4m3/3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
h、1.5m/h、1.6m/h、1.7m/h、1.8m/h、1.9m/h、2m/h、2.5m/h、3m/h、3.5m/h、4m /h或5m/h等。

[0060] 优选地，所述载气为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的任意一种或至少两种的组合。

[0061] 优选地，使用载气将气态的铟金属有机化合物引入回转炉时，载气和气态的铟金属有机化合物的混合气的流速为0.1L/min～100L/min，例如为0.1L/min、1L/min、3L/min、5L/min、8L/min、10L/min、15L/min、20L/min、23L/min、25L/min、30L/min、35L/min、40L/min、45L/min、50L/min、60L/min、65L/min、70L/min、80L/min、85L/min、90L/min、95L/min或
100L/min等，优选为5L/min～50L/min。

[0062] 优选地，使用载气将气态的锡金属有机化合物引入回转炉时，载气和气态的锡金属有机化合物的混合气的流速为0.1L/min～100L/min，例如为0.5L/min、3L/min、10L/min、20L/min、30L/min、40L/min、50L/min、60L/min、70L/min、85L/min、95L/min或100L/min等，优选为2L/min～20L/min。

[0063] 优选地，所述回转炉的转速为0.1r/min～10r/min，例如0.1r/min、0.5r/min、1r/min、2r/min、3r/min、4r/min、5r/min、6r/min、7r/min、8r/min或10r/min等。

[0064] 优选地，所述化学气相沉积的过程中，所述反应气体在回转炉中所占的质量浓度在60％以上，例如为60％、62％、65％、67.5％、70％、73％、75％、77％、80％、82％、85％或90％等。

[0065] 优选地，所述化学气相沉积的温度为300℃～1000℃，例如为300℃、400℃、450℃、500℃、600℃、625℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃或1000℃等。

[0066] 优选地，所述化学气相沉积的时间为5min～600min，例如5min、30min、45min、60min、90min、120min、150min、180min、210min、240min、260min、270min、300min、320min、
350min、380min、400min、420min、450min、480min、500min、520min、550min、570min或600min等。

[0067] 本发明第二方面和第三方面提供的复合正极材料的制备方法能够使导电膜在均匀地包覆在正极材料的表面，而且能够实现完全包覆。

[0068] 第四方面，本发明提供一种正极，所述正极的原料组分中包含第一方面所述的复合正极材料。

[0069] 第五方面，本发明提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包含第一方面所述的复合正极材料。

[0070] 与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

[0071] (1)本发明在正极材料的表面包覆ITO膜制备得到复合正极材料，包覆的ITO膜具有较强的导电性，ITO导电膜电阻率为10-3Ω·cm～10-5Ω·cm，接近金属的电阻率，其完全包裹在材料表面能够阻隔电解液和正极材料直接接触，降低副反应的发生，还能够提高电池在大流量条件下充放电的性能、倍率性能、循环性能和安全性能，可应用于3C锂离子电池和动力电池领域。本发明的复合正极材料制成正极并组装成电池能显著提高倍率性能、循环性能和安全性能，相比于未包覆导电膜的正极材料制成的电池，复合材料的5C倍率性能提高百分比达15％～28％，循环50周容量保持率提高百分比达7％～11％，放热温度提高20℃～30℃，安全性能提高。

[0072] (2)本发明提供了分别采用喷雾热分解和化学气相沉积制备复合正极材料的方法，这两种方法均能够实现导电膜在正极材料表面的均匀且完全地包覆，且结合性好，解决了目前正极材料包覆不均匀和包覆物不能完全包裹在材料表面的问题。而且本发明的方法操作简单，易于工业化生产。附图说明

[0073] 图1是实施例3正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2包覆ITO导电膜后得到的复合正极材料的TEM图。

具体实施方式

[0074] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

[0075] 导电性能测试：

[0076] 对实施例1-8的复合正极材料及对比例1-3的正极材料进行导电性能测试，称取3g～5g上述的样品，使用粉末电导率仪测试其电导率。

[0077] 组装电池：

[0078] 以实施例1-8的复合正极材料及对比例1-3的正极材料作为正极材料，按照正极材料:导电剂:粘结剂质量比为90:5:5调浆涂布在铝箔上作为正极，锂片作为负极，组装成模拟电池。

[0079] 倍率性能测试：

[0080] 不同倍率放电性能测试，测试条件：电压3.0V～4.3V，0.5C充电/0.5C放电、0.5C充电/1.0C放电、0.5C充电/2.0C放电、0.5C充电/5.0C放电。测试结果见表1。

[0081] 循环性能测试：

[0082] 以实施例1-8的复合正极材料及对比例1-3的正极材料作为正极材料，按照正极材料:导电剂:粘结剂质量比为96:2:2调浆涂布在铝箔上作为正极，锂片作为负极，组装成扣式电池。在0.5C/1.0C，3.0-4.2V的条件下进行充放电循环性能测试。

[0083] 安全性能测试：

[0084] 将第一次充满电后的电池在干燥房拆卸，取下正极片，用DMC浸泡清洗30min，干燥后进行DSC测试，DSC测试条件：N2气氛中以10℃/min升温速率从40℃升温到400℃测试放热峰温度。

[0085] 实施例1

[0086] 制备复合正极材料：

[0087] (1)分别称取7.82g In(NO3)3·5H2O和0.58g SnCl4·5H2O溶于1000ml甲醇溶液中，以200r/min的搅拌速度搅拌60min，制备ITO前驱体溶液；

[0088] (2)在搅拌的条件下，向上述溶液中加入500g正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，继续搅拌30min后加入增稠剂FR400，调节浆料粘度至正极材料不再发生沉降，在搅拌分散液的条2
件下进行喷雾，喷雾的载气为压缩空气，载气压为5kg/m ，分散液流量为100ml/min，喷雾的温度为200℃，得到表面包覆有ITO前驱体膜的正极材料，然后在700℃热解8h，冷却，筛分，得到复合正极材料，所述复合正极材料由正极材料及包覆在正极材料表面的ITO导电膜构成，且ITO导电膜的厚度约为20nm。

[0089] 经导电性能测试，本实施例的复合正极材料的电导率为6.51S/cm。

[0090] 倍率性能测试见表1。

[0091] 采用本实施例的复合正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为155mAh/g，首次效率为89.2％。

[0092] 经循环性能测试，循环50次容量保持率99.1％，循环性能比未进行包覆的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，保持率从92.6％提高到99.1％，循环性能有明显提高，提高的百分比为7％。

[0093] 经安全性能测试，放热起始温度256.7℃，峰值温度278.3℃，放热结束温度296.8℃，表明包覆ITO后的复合正极材料比未包覆的正极材料的放热温度(放热起始温度221.9℃，峰值温度241.3℃，放热结束温度258.8℃)有所提高，进而提高了材料的安全性能。

[0094] 实施例2

[0095] 制备复合正极材料：

[0096] (1)分别称取7.82g In(NO3)3·5H2O和0.58g SnCl4·5H2O溶于1000ml甲醇溶液中，以200r/min的搅拌速度搅拌60min，制备ITO前驱体溶液；

[0097] (2)在搅拌的条件下，向上述溶液中加入500g正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，继续搅拌30min后加入增稠剂FR400，调节浆料粘度至正极材料不再发生沉降，在搅拌分散液的条件下进行喷雾，喷雾的载气为压缩空气，载气压为5kg/m2，分散液流量为100ml/min，喷雾的温度为200℃，得到表面包覆有ITO前驱体膜的正极材料，然后在600℃热解6h，冷却，筛分，得到复合正极材料，所述复合正极材料由正极材料及包覆在正极材料表面的ITO导电膜构成，且ITO导电膜的厚度约为32nm。

[0098] 经导电性能测试，本实施例的复合正极材料的电导率为9.36S/cm。

[0099] 倍率性能测试见表1。

[0100] 采用本实施例的复合正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为185mAh/g，首次效率为90.2％。

[0101] 经循环性能测试，循环50次容量保持率98.6％，循环性能比未进行包覆的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，保持率从90.1％提高到98.6％，循环性能有明显提高，提高的百分比为9％。

[0102] 经安全性能测试，放热起始温度241.4℃，峰值温度259.3℃，放热结束温度281.2℃，表明包覆ITO后的复合正极材料比未包覆的正极材料的放热温度(放热起始温度213.7℃，峰值温度230.1℃，放热结束温度241.2℃)有所提高，进而提高了材料的安全性能。

[0103] 实施例3

[0104] 制备复合正极材料：

[0105] (1)分别称取5.86g InCl3·4H2O和0.37g SnCl2·2H2O溶于1000ml乙醇溶液中，以200r/min的搅拌速度搅拌60min，制备ITO前驱体溶液；

[0106] (2)在搅拌的条件下，向上述溶液中加入1000g正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，继续搅拌30min后加入增稠剂FR400，调节浆料粘度至正极材料不再发生沉降，在搅拌分散液的2
条件下进行喷雾，喷雾的载气为压缩空气，载气压为5kg/m ，分散液流量为80ml/min，喷雾的温度为150℃，得到表面包覆有ITO前驱体膜的正极材料，然后在600℃热解6h，冷却，筛分，得到复合正极材料，所述复合正极材料由正极材料及包覆在正极材料表面的ITO导电膜构成，且ITO导电膜的厚度为45nm。

[0107] 经导电性能测试，本实施例的复合正极材料的电导率为0.67×102S/cm。

[0108] 图1是实施例3正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2包覆ITO导电膜后得到的复合正极材料的TEM图，由图可以看出，ITO导电膜的厚度为45nm。

[0109] 倍率性能测试见表1。

[0110] 采用本实施例的复合正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为202mAh/g，首次效率为91.5％。

[0111] 经循环性能测试，循环50次容量保持率98.8％，循环性能比未进行包覆LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，保持率从89.2％提高到98.8％，循环性能有明显提高，提高的百分比为10％。

[0112] 经安全性能测试，放热起始温度228.6℃，峰值温度245.8℃，放热结束温度258.4℃，表明包覆ITO后的复合正极材料比未包覆的正极材料的放热温度(放热起始温度208.1℃，峰值温度218.0℃，放热结束温度236.7℃)有所提高，进而提高了材料的安全性能。

[0113] 实施例4

[0114] 制备复合正极材料：

[0115] (1)分别称取6.19g乙酸铟和0.33g硫酸锡溶于2000ml乙醇溶液中，以350r/min的搅拌速度搅拌120min，制备ITO前驱体溶液；

[0116] (2)在搅拌的条件下，向上述溶液中加入3000g正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，继续搅拌30min后加入增稠剂FR400，调节浆料粘度至正极材料不再发生沉降，在搅拌分散液的2
条件下进行喷雾，喷雾的载气为压缩空气，载气压为8kg/m ，分散液流量为150ml/min，喷雾的温度为200℃，得到表面包覆有ITO前驱体膜的正极材料，然后在500℃热解12h，冷却，筛分，得到复合正极材料，所述复合正极材料由正极材料及包覆在正极材料表面的ITO导电膜构成，且ITO导电膜的厚度约为52nm。

[0117] 经导电性能测试，本实施例的复合正极材料的电导率为0.22×102S/cm。

[0118] 倍率性能测试见表1。

[0119] 采用本实施例的复合正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为203.7mAh/g，首次效率为91.9％。

[0120] 经循环性能测试，循环50次容量保持率99.0％，循环性能比未进行包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，保持率从89.2％提高到99.0％，循环性能有明显提高，提高的百分比为11％。

[0121] 经安全性能测试，放热起始温度231.3℃，峰值温度249.0℃，放热结束温度262.1℃，表明包覆ITO后的复合正极材料比未包覆的正极材料的放热温度(放热起始温度208.1℃，峰值温度218.0℃，放热结束温度236.7℃)有所提高，进而提高了材料的安全性能。

[0122] 实施例5

[0123] 先将正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2置于回转炉中，以5℃/min升温，同时以2.0m3/h的速率向回转炉中通入氧气，回转炉转速5r/min，再将三甲基铟置于300℃容器内，汽化得到三甲基铟蒸汽；将四氯化锡置于250℃容器内，汽化得到四氯化锡蒸汽，将产生的三甲基铟蒸气和四氯化锡蒸汽由载气氮气引入到回转炉中，三甲基铟蒸汽和载气的混合气的流速为20L/min，四氯化锡蒸汽和载气的混合气的流速为5L/min，在700℃化学气相沉积30min，然后降温至室温，制得复合正极材料，所述复合正极材料由正极材料及包覆在正极材料表面的ITO导电膜构成，且ITO导电膜的厚度约为38nm。

[0124] 经导电性能测试，本实施例的复合正极材料的电导率为1.07×10S/cm。

[0125] 倍率性能测试见表1。

[0126] 采用本实施例的复合正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为158.3mAh/g，首次效率为89.5％。

[0127] 经循环性能测试，循环50次容量保持率99.8％，循环性能比未进行包覆的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，保持率从89.8％提高到99.8％，循环性能有明显提高，提高的百分比为11％。

[0128] 经安全性能测试，放热起始温度260.4℃，峰值温度282.9℃，放热结束温度300.8℃，表明包覆ITO后的复合正极材料比未包覆的正极材料的放热温度(放热起始温度221.9℃，峰值温度241.3℃，放热结束温度258.8℃)有所提高，进而提高了材料的安全性能。

[0129] 实施例6

[0130] 先将正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2置于回转炉中，以5℃/min升温，同时以1.0m3/h的速率向回转炉中通入氧气，回转炉转速5r/min，再将乙酰丙酮铟置于500℃容器内，汽化得到乙酰丙酮铟蒸汽；将四甲基锡置于200℃容器内，汽化得到四甲基锡蒸汽，将产生的乙酰丙酮铟蒸汽和四甲基锡蒸汽由载气氮气引入到回转炉中，乙酰丙酮铟蒸汽和载气的混合气的流速为30L/min，四甲基锡蒸汽和载气的混合气的流速为10L/min，在500℃化学气相沉积60min，然后降温至室温，制得复合正极材料，所述复合正极材料由正极材料及包覆在正极材料表面的ITO导电膜构成，且ITO导电膜的厚度约为55nm。。

[0131] 经导电性能测试，本实施例的复合正极材料的电导率为3.89×10S/cm。

[0132] 倍率性能测试见表1。

[0133] 采用本实施例的复合正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为182.1mAh/g，首次效率为90.5％。

[0134] 经循环性能测试，循环50次容量保持率99.3％，循环性能比未进行包覆的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，保持率从90.1％提高到99.3％，循环性能有明显提高，提高的百分比为10％。

[0135] 经安全性能测试，放热起始温度247.5℃，峰值温度264.1℃，放热结束温度291.5℃，表明包覆ITO后的复合正极材料比未包覆的正极材料的放热温度(放热起始温度213.7℃，峰值温度230.1℃，放热结束温度241.2℃)有所提高，进而提高了材料的安全性能。

[0136] 实施例7

[0137] 先将正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2置于回转炉中，以5℃/min升温，同时以1.0m3/h的速率向回转炉中通入氧气，回转炉转速5r/min，再将三甲基铟置于300℃容器内，汽化得到三甲基铟蒸汽；将四氯化锡置于250℃容器内，汽化得到四氯化锡蒸汽，将产生的三甲基铟蒸气和四氯化锡蒸汽由载气氮气引入到回转炉中，三甲基铟蒸气和载气的混合气的流速为20L/min，四氯化锡蒸汽和载气的混合气的流速为10L/min，在600℃化学气相沉积30min，然后降温至室温，制得复合正极材料，所述复合正极材料由正极材料及包覆在正极材料表面的ITO导电膜构成，且ITO导电膜的厚度约为70nm。

[0138] 经导电性能测试，本实施例的复合正极材料的电导率为7.59×102S/cm。

[0139] 倍率性能测试见表1。

[0140] 采用本实施例的复合正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为203.7mAh/g，首次效率为91.1％。

[0141] 经循环性能测试，循环50次容量保持率99.2％，循环性能比未进行包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，保持率从89.2％提高到99.2％，循环性能有明显提高，提高的百分比为11％。

[0142] 经安全性能测试，放热起始温度232.7℃，峰值温度251.6℃，放热结束温度279.8℃，表明包覆ITO后的复合正极材料比未包覆的正极材料的放热温度(放热起始温度208.1℃，峰值温度218.0℃，放热结束温度236.7℃)有所提高，进而提高了材料的安全性能。

[0143] 实施例8

[0144] 先将正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2置于回转炉中，以10℃/min升温，同时以1.5m3/h的速率向回转炉中通入氧气，回转炉转速8r/min，再将二乙基乙酸铟置于350℃容器中，汽化得到二乙基乙酸铟蒸汽，将三苯基锡置于500℃容器中，汽化得到三苯基锡蒸汽，将产生的二乙基乙酸铟蒸汽和三苯基锡蒸汽由载气氩气引入到回转炉中，二乙基乙酸铟蒸汽和载气的混合气的流速为10L/min，三苯基锡蒸汽和载气的混合气的流速为2L/min，在700℃化学气相沉积100min，然后降温至室温，制得复合正极材料，所述复合正极材料由正极材料及包覆在正极材料表面的ITO导电膜构成，且ITO导电膜的厚度约为92nm。

[0145] 经导电性能测试，本实施例的复合正极材料的电导率为2.11×102S/cm。

[0146] 倍率性能测试见表1。

[0147] 采用本实施例的复合正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为204.8mAh/g，首次效率为91.8％。

[0148] 经循环性能测试，循环50次容量保持率98.9％，循环性能比未进行包覆的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，保持率从89.2％提高到98.9％，循环性能有明显提高，提高的百分比为11％。

[0149] 经安全性能测试，放热起始温度229.1℃，峰值温度250.3℃，放热结束温度281.1℃，表明包覆ITO后的复合正极材料比未包覆的正极材料的放热温度(放热起始温度208.1℃，峰值温度218.0℃，放热结束温度236.7℃)有所提高，进而提高了材料的安全性能。

[0150] 对比例1

[0151] 本对比例的正极材料为未进行包覆处理的正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。

[0152] 经导电性能测试，本实施例的正极材料的电导率为3.63×10-3S/cm。

[0153] 倍率性能测试见表1。

[0154] 采用本对比例的正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为158mAh/g，首次效率为89.8％。

[0155] 经循环性能测试，循环50次容量保持率92.6％。

[0156] 经安全性能测试，放热起始温度221.9℃，峰值温度241.3℃，放热结束温度258.8℃，表明没有进行包覆的正极材料在221.9℃就开始放热，热稳定性差，进而导致安全性能差。

[0157] 对比例2

[0158] 本对比例的正极材料为未进行包覆处理的正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2。

[0159] 经导电性能测试，本对比例的正极材料的电导率为6.98×10-3S/cm。

[0160] 倍率性能测试见表1。

[0161] 采用本对比例的正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为186.3mAh/g，首次效率为90.6％。

[0162] 经循环性能测试，循环50次容量保持率90.1％。

[0163] 经安全性能测试，放热起始温度213.7℃，峰值温度230.1℃，放热结束温度241.2℃，表明没有进行包覆的正极材料在213.7℃就开始放热，热稳定性差，进而导致安全性能差。

[0164] 对比例3

[0165] 本对比例的正极材料为未进行包覆处理的正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。

[0166] 经导电性能测试，本对比例的正极材料的电导率为1.41×10-1S/cm。

[0167] 倍率性能测试见表1。

[0168] 采用本对比例的正极材料作为正极材料制备正极并组装成的电池的首次放电比容量为204.5mAh/g，首次效率为92.1％。

[0169] 经循环性能测试，循环50次容量保持率89.2％。

[0170] 经安全性能测试，放热起始温度208.1℃，峰值温度218.0℃，放热结束温度236.7℃，表明没有进行包覆的正极材料在208.1℃就开始放热，热稳定性差，进而导致安全性能差。

[0171] 表1倍率性能表

[0172]

[0173] 通过表1可以看出，实施例1和实施例5对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2进行导电膜的包覆后，显著提高了倍率性能，0.5C充电/1.0C放电倍率性能从97.2％可提高到98.9％；0.5C充电/2.0C放电倍率性能从93.1％可提高到97.7％；0.5C充电/5.0C放电倍率性能从83.8％可提高到96.2％，提高百分比达15％。

[0174] 实施例2和实施例6对LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2进行导电膜的包覆后，显著提高了倍率性能，0.5C充电/1.0C放电倍率性能从96.9％可提高到98.2％；0.5C充电/2.0C放电倍率性能从91.9％可提高到97.0％；0.5C充电/5.0C放电倍率性能从80.3％可提高到95.8％，提高百分比达19％。

[0175] 实施例3-4及实施例7-8对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2进行导电膜的包覆后，显著提高了倍率性能，0.5C充电/1.0C放电倍率性能从94.6％可提高到99.3％；0.5C充电/2.0C放电倍率性能从90.2％可提高到98.7％；0.5C充电/5.0C放电倍率性能从75.1％提高到96.0％，提高百分比达28％。

[0176] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种聚合物前驱体陶瓷薄膜的直写装置和制作方法	2020-05-11	357
一种氮掺杂碳包覆磁性纳米粒子复合微球及其制备方法	2020-05-11	872
一种工业固废与污泥回转窑协同处理集成装置的操作方法	2020-05-13	727
回收包埋在复合材料中的纤维的方法和装置	2020-05-11	250
一种垃圾衍生燃料热分解系统及热分解工艺方法	2020-05-12	575
一种薄膜的热分解制备方法	2020-05-11	439
一种工业酸性废气的回收处理循环装置	2020-05-13	568
一种锂离子电池纳米硅复合补锂负极材料及其制备方法与应用	2020-05-13	156
外热式热分解回转窑	2020-05-11	405
非降解物质热分解系统	2020-05-08	43

一种复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂离子电池

一种复合正极材料、其制备方法及包含该复合正极材料的锂

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：