(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 202111638180.2 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 中南大学 地址 410000 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路932号 申请人 广东博力威科技股份有限公司 (72)发明人 郭华军　苑博涵　高旭光　张志平　 王志兴　颜果春　王接喜　徐宁　 刘夏　 (74)专利代理 机构 长沙轩荣专利代理有限公司 43235 代理人 汪金连 (51)Int.Cl. H01M 10/058(2010.01) H01M 10/0525(2010.01)H01M 4/36(2006.01) H01M 4/525(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 10/42(2006.01) (54)发明名称 一种改善锂离子电池正极材料与固态电解 质界面相容 性的方法 (57)摘要 本发明提供了一种改善锂离子电池正极材 料与固态电解质界面相容性的方法， 包括如下步 骤： S1： 取正 极颗粒置于振动流化干燥器中， 以喷 雾形式加入正极颗粒的5～20L/kg的锆醇盐， 第 一次振动干燥， 对正极颗 粒第一次包覆； S2： 再以 喷雾形式加入正极颗粒的5～30L/kg的锂醇盐、 镧醇盐、 锆醇盐混合溶液， 第二次振动干燥， 对正 极颗粒第二次包覆， 得到包覆物料； S3： 将包覆物 料置于氧气气流中煅烧， 获得LLZO改性正极材 料； S4： 将LLZO改性正极材料与石榴石型固态电 解质和金属锂负极组装成全固态锂离子电池。 本 发明所述方法制备的正极材料用于全固态电池， 活性材料和固态电解质的界面兼容性好， 循环性 能稳定， 安全性 好。 权利要求书1页 说明书4页 CN 114361600 A 2022.04.15 CN 114361600 A 1.一种改善锂离子电池正极材料与固态电解质界面相容性的方法， 其特征在于， 所述 方法包括如下步骤： S1： 取正极颗粒置于振动流化干燥器中， 以喷雾形式加入正极颗粒的5～20L/kg， 浓度 为0.0001M～0.0 01M的锆醇盐， 第一次振动干燥， 对正极颗粒第一次包覆； S2： 再以喷雾形式加入正极颗粒的5～30L/kg， 浓度为0.001M～0.01M的锂醇盐、 镧醇 盐、 锆醇盐的混合液， 第二次振动干燥， 对正极颗粒第二次包覆， 得到包覆 物料； S3： 将所述包覆 物料置于氧气气流中煅烧， 获得L LZO改性正极材料； S4： 将所述LLZO改性正极材料与石榴石型固态电解质和金属锂负极组装成全固态锂离 子电池。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述 正极颗粒的质量 为10～30g。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述锂醇盐、 镧醇盐、 锆醇盐的混合液中的 锂醇盐、 镧醇盐、 锆醇盐摩尔比按金属元 素计为7:3:2。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述S2中加入金属醇盐辅剂， 浓度为 0.001M～0.01M， 加入量 为使包覆量 为0.5wt.％～ 2wt.％。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述金属醇盐为钽醇盐、 铌醇盐、 镁醇盐、 钛醇盐、 锗醇盐、 锡醇盐、 铷醇盐、 钙醇盐、 钡醇盐、 铋醇盐中的一种或几种。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述第一次振动干燥温度为150～200℃， 时间为1～6h， 所述第二次振动干燥温度为100℃～300℃， 所述煅烧温度为400～600℃， 时 间为10mi n～1h。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述LLZO改性正极材料为包含锆酸锂预置 保护层和L LZO包覆层的正极材 料。 8.根据权利要求7 所述的方法， 其特 征在于， 所述 LLZO为非晶态。 9.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述S1、 S2中的喷雾载气流速设定为1～ 10L/min， 进料速率设定为1～15mL/min， 所述S3中氧气纯度≥90％， 氧气流速设定为0.02～ 0.06L/min。 10.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述S1、 S2和S3中的包覆层厚度为10～ 50nm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114361600 A 2一种改善锂离 子电池正极材料与固态电解质界面相容性的 方法 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池领域， 特别涉及一种改善锂离子电池正极材料与固态电解 质界面相容 性的方法。 背景技术 [0002]锂离子电池具有能量密度 高， 环境友好， 循环寿命长， 无记忆效应等优点， 被广泛 应用于手机、 笔记本电脑、 光伏发电系统和新能源汽车， 成为新一代 能量储存器件。 新能源 产业的飞速发展， 对 锂离子电池的循环性能和安全性 提出了更高的要求。 [0003]石榴石型固态电解质具有化学稳定性好、 与电极材料相容性好、 离子电导率高和 电化学分解电压较高等优势， 其中， Li7La3Zr2O12(LLZO)固体电解质， 室温离子电导率可达 10‑3S/cm， 激活能仅为0.3eV， 有良好的应用前 景。 [0004]正极材料如钴酸锂、 三元材料、 磷酸铁锂等， 由于其较高理论比容量和体积能量密 度等优点而广受关注， 但是正极材料面临着严重的表面残锂、 界面副反应和界面阻抗增大、 结构退化等问题， 阻碍其进一步应用。 因此， 实现正极活性材料表 面稳定性对其性能的提升 具有非常重要的意义。 此外， 作为高安全性能的下一代锂离子全固态电池， 也有许多亟待解 决的问题， 其中活性材 料和固态电解质的界面兼容 性问题尤为重要。 [0005]因此， 有必要提供一种改善锂离子电池正极材料与固态电解质界面相容性的方 法。 发明内容 [0006]本发明提供了一种改善锂离子电池正极材料与固态电解质界面相容性的方法， 其 目的是为了解决目前正极材料面临着严重的表面残锂、 界面副反应和界面阻抗增大、 结构 退化的问题。 [0007]为了达到上述目的， 本发明的实施例提供了一种改善锂离子电池正极材料与固态 电解质界面相容 性的方法， 所述方法包括如下步骤： [0008]S1： 取正极颗粒置于振动流化干燥器中， 以喷雾形式加入正极颗粒的5～20L/kg， 浓度为0.0 001M～0.0 01M的锆醇盐， 第一次振动干燥， 对正极颗粒第一次包覆； [0009]S2： 再以喷雾形式加入正极颗粒的5～30L/kg， 浓度为0.001M～0.01M的锂醇盐、 镧 醇盐、 锆醇盐的混合溶 液， 第二次振动干燥， 对正极颗粒第二次包覆， 得到包覆 物料； [0010]S3： 将所述包覆 物料置于氧气气流中煅烧， 获得L LZO改性正极材料； [0011]S4： 将所述LLZO改性正极材料与 石榴石型固态电解质和金属锂负极组装成全固态 锂离子电池。 [0012]进一步的， 所述 正极颗粒的质量 为10～30g。 [0013]进一步的， 所述锂醇盐、 镧醇盐、 锆醇盐的混合液中的锂醇盐、 镧醇盐、 锆醇盐摩尔 比按金属元 素计为7:3:2。说　明　书 1/4 页 3 CN 114361600 A 3