(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111526976.9 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号 (72)发明人 肖强凤　韩永康　 (74)专利代理 机构 上海德昭知识产权代理有限 公司 31204 代理人 陈龙梅 (51)Int.Cl. H01M 4/62(2006.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/525(2010.01) H01M 4/04(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) C01G 53/00(2006.01) (54)发明名称 一种表面修饰的三元正极材料、 制备方法及 其应用 (57)摘要 本发明提供了一种表面修饰的三元正极材 料的制备方法： 将有机小分子盐研磨成细粉， 并 将细粉与三元正极材料充分研磨均匀， 得到表面 修饰的三元正极材料， 或将有机小分子盐溶解于 溶剂中配置成溶液， 并将溶液与三元正极材料充 分研磨均匀， 最后在预定温度下真空干燥， 移除 溶剂， 得到表面修饰的三元正极材料。 本发明还 提供了一种表 面修饰的三元正极材料， 为利用本 发明的表 面修饰的三元正极材料制备方法制得。 本发明的表面修饰的正极材料的制备方法稳定 了正极材料界面， 提升了电池了循环寿命， 拓展 了正极修饰方法。 本发明还提供了一种表面修饰 的正极材料在制备锂离子电池中的应用， 对于发 展高性能、 高安全性能和长寿命的锂离子电池具 有重要的意 义。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114204031 A 2022.03.18 CN 114204031 A 1.一种表面 修饰的三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于， 包括： 将有机小分子盐研磨成细粉， 并将所述细粉与三元正极材料充分研磨均匀， 得到表面 修饰的三元正极材 料， 或 将有机小分子盐溶解于溶剂中配置成溶液， 并将所述溶液与三元正极材料充分研磨均 匀， 最后在预定温度下真空干燥， 移除所述溶剂， 得到表面 修饰的三元正极材 料。 2.根据权利要求1所述的表面 修饰的三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 所述有机小分子盐同时包 含有阳离 子和阴离 子， 所述阳离 子为铝离 子， 所述阴离 子为磺酸 根或三氟磺酸 根。 3.根据权利要求1所述的表面 修饰的三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 所述有机小分子盐为三氟甲基磺酸铝、 磺酸铝、 双三氟甲磺酰亚胺铝以及双 氟磺 酰胺亚胺铝中的任意 一种或多种。 4.根据权利要求1所述的表面 修饰的三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 所述溶剂为二甲醚、 碳酸二甲酯、 乙基纤维素、 碳酸二乙酯以及N ‑甲基吡咯烷酮 中的任意 一种。 5.根据权利要求1所述的表面 修饰的三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 所述预定温度为5 0～120℃。 6.根据权利要求1所述的表面 修饰的三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 所述 三元正极材 料为各系列的层状正极材 料LiNi1‑x‑yCoxMnyO2， x的取值范围为0 ≤x≤1， y的取值范围为0 ≤y≤1。 7.根据权利要求1所述的表面 修饰的三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 所述 三元正极材 料与所述有机小分子盐的质量比为10 0:0.5～10 。 8.根据权利要求1所述的表面 修饰的三元正极材 料的制备 方法， 其特 征在于： 其中， 所述研磨的时间为10～6 0min。 9.一种表面 修饰的三元正极材 料， 其特征在于： 如权利要求1～8中任意 一项所述的表面 修饰的三元正极材 料的制备 方法制备 得到。 10.一种表面 修饰的三元正极材 料在锂离 子电池中的应用， 其特 征在于： 所述表面修饰的三元正极材料为如权利要求1～8中任意一项所述的表面修饰的三元 正极材料的制备 方法制备 得到。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114204031 A 2一种表面修饰的三元正极材料、 制备方 法及其应用 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池技术领域， 具体涉及一种表面修饰的三元正极材料、 制 备 方法及其应用。 背景技术 [0002]近年来， 锂电池技术得到了快速的发展， 尤其是在动力电池的上的应用。 人们为了 获得高续航里程和长寿命动力电池的应用， 开发了系列高容量的镍基材料， 如层状三元材 料、 尖晶石 结构锰酸锂等。 这些材料 因为工作电压高、 比容量高、 毒性小、 循环 性能好备 受人 们关注。 尤其是单晶型高镍三元材料， 在抗机械应力、 稳定化学界面、 降低产气、 提高压实密 度方面有着显著的优势。 在三元材料镍钴锰酸和镍钴铝酸锂中， 镍是主要的氧化还原元素， 提高镍含量成为了提高三元材料比容量的主要手段。 但是镍含量提高， 材料的结构稳定性、 热稳定性以及界面稳定性 都会变差。 除此之外， 材料储存性能也会变差， 材料的表面上的氧 化锂容易与 空气中的水和二氧化碳生成氢氧化锂和碳酸锂。 综上， 稳定材料界表面成为了 一个核心问题。 [0003]在过去的研究中， 人们开发了各种方法提高三元材料的界面稳定性， 如掺杂、 修饰 表面涂层、 添加电解液等。 但是一般传统的这些方面都会面临成本高、 需要溶剂、 工艺复杂 等问题。 元素掺杂和金属氧化物涂层都需要高温处理。 电解液添加剂溶解在电解液中， 并不 能完全消耗， 造成一定程度的浪费。 发明内容 [0004]本发明是为了解决上述问题而进行的， 目的在于提供一种表面修饰的三元正极材 料、 制备方法及其应用。 [0005]本发明提供了一种表面修饰的三元正极材料的制备方法， 具有这样的特征， 包括： 将有机小分子盐研磨成细粉， 并将细粉与三元正极材料充分研磨均匀， 得到表面修饰的三 元正极材料。 或将有机小分子盐溶解于溶剂 中配置成溶液， 并将溶液与三元正极材料充分 研磨均匀， 最后在预定温度下真空干燥， 移除溶剂， 得到表面 修饰的三元正极材 料。 [0006]在本发明提供的表面修饰的三元正极材料的制备方法中， 还可以具有这样的特 征： 其中， 有机小分子盐同时包含有阳离子和阴离子， 阳离子为铝离子， 阴离子为磺酸根或 三氟磺酸 根。 [0007]在本发明提供的表面修饰的三元正极材料的制备方法中， 还可以具有这样的特 征： 其中， 有机小分子盐为三氟甲基磺酸铝、 磺酸铝、 双三氟甲磺酰亚胺铝以及双氟磺酰胺 亚胺铝中的任意 一种或多种。 [0008]在本发明提供的表面修饰的三元正极材料的制备方法中， 还可以具有这样的特 征： 其中， 溶剂为二甲醚(DME)、 碳酸二甲酯(DMC)、 乙基纤维素(EC)、 碳酸二乙酯(DEC)以及 N‑甲基吡咯烷酮(NMP)中的任意 一种。 [0009]在本发明提供的表面修饰的三元正极材料的制备方法中， 还可以具有这样的特说　明　书 1/4 页 3 CN 114204031 A 3