一种包覆复合膜的正极材料、其制备方法及用途与流程

技术特征：
1.一种包覆复合膜的正极材料，其特征在于，所述的正极材料包括正极颗粒和包覆所述正极颗粒的tio2/li3po4复合膜，所述的tio2/li3po4复合膜包括无定型li3po4固态电解质层以及分布于所述无定型li3po4固态电解质层内的tio2纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述的正极颗粒为尖晶石结构lini
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o4。3.一种权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：在正极颗粒表面进行两次原子层沉积循环，每次原子层沉积循环均包括依次进行的两次tio2亚循环和一次li3po4亚循环，原子层沉积结束后正极颗粒表面形成tio2/li3po4复合膜。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的tio2亚循环包括：向真空反应腔室内通入钛源对正极颗粒进行第一原子层沉积，随后通入水源对正极颗粒进行第二原子层沉积；优选地，所述的钛源包括钛酸四异丙基酯ti(och(ch3)2)4；优选地，所述的钛源温度为80～90℃；优选地，所述的水源温度为20～30℃；优选地，所述的第一原子层沉积的时间为2～3s；优选地，所述的第二原子层沉积的时间为0.5～1s。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，第一原子层沉积后，对正极颗粒进行第一吹扫；优选地，所述的第一吹扫采用的气体包括氮气；优选地，所述的第一吹扫的时间为10～15s；优选地，第二原子层沉积后，对正极颗粒进行第二吹扫；优选地，所述的第二吹扫采用的气体包括氮气；优选地，所述的第二吹扫的时间为10～15s。6.根据权利要求3
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5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的li3po4亚循环包括：向真空反应腔室内通入锂源对正极颗粒进行第三原子层沉积，随后通入磷源对正极颗粒进行第四原子层沉积；优选地，所述的锂源包括叔丁醇锂；优选地，所述的磷源包括磷酸三甲酯；优选地，所述的锂源温度为180～200℃；优选地，所述的磷源温度为75～80℃；优选地，所述的第三原子层沉积的时间为2～3s；优选地，所述的第四原子层沉积的时间为2～3s。7.根据权利要求3
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6任一项所述的制备方法，其特征在于，第三原子层沉积后，对正极颗粒进行第三吹扫；优选地，所述的第三吹扫采用的气体包括氮气；优选地，所述的第三吹扫的时间为10～15s；优选地，第四原子层沉积后，对正极颗粒进行第四吹扫；优选地，所述的第四吹扫采用的气体包括氮气；
优选地，所述的第四吹扫的时间为10～15s。8.根据权利要求4或6所述的制备方法，其特征在于，在原子层沉积循环过程中，所述的真空反应腔室内的温度始终保持在250～280℃；优选地，所述的真空反应腔室的喷口温度保持在180～190℃。9.一种正极片，其特征在于，所述的正极片包括集流体和涂敷于所述集流体表面的活性物质层，所述的活性物质层包括权利要求1或2所述的正极材料。10.一种锂电池，其特征在于，所述的锂电池包括依次层叠设置的正极、隔膜和负极，所述的正极为权利要求9所述的正极片。

技术总结
本发明提供了一种包覆复合膜的正极材料、其制备方法及用途，所述的正极材料包括正极颗粒和包覆所述正极颗粒的TiO2/Li3PO4复合膜，所述的TiO2/Li3PO4复合膜包括无定型Li3PO4固态电解质层以及分布于所述无定型Li3PO4固态电解质层内的TiO2纳米颗粒。用于正极颗粒表面包覆，Li3PO4固态电解质层结合锐钛矿相TiO2纳米颗粒不仅能够作为物理阻隔层抑制正极表面的副反应，而且能够同时提升正极界面离子与电子的传导能力，有效的促进了电化学反应过程中锂离子与电子在正极颗粒表面的传输，并且通过优化包覆材料与包覆层结构获得了明显提升的电化学性能。化学性能。化学性能。


技术研发人员：白岩 刘心同 郑军华 周世波
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技有限公司
技术研发日：2021.08.26
技术公布日：2021/11/28