(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 202111564278.8 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 蜂巢能源科技股份有限公司 地址 213200 江苏省常州市金坛区鑫 城大 道8899号 (72)发明人 郑晓醒　江卫军　李子郯　陈思贤　 任海朋　杨红新　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 代理人 宋南 (51)Int.Cl. H01M 4/60(2006.01) H01M 4/13(2010.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/525(2010.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种正极材 料及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明涉及电池技术领域， 具体而言， 涉及 一种正极材料及其制备方法和应用。 本发明的一 种正极材料， 包括正极基体材料， 以及包覆于所 述正极基体材料的部分表面或者全部表面的聚 合物包覆层； 所述聚合物包覆层包括聚乙烯二氧 噻吩‑聚苯乙烯磺酸磺酸和多巴胺形成的聚合 物。 采用复合聚合物聚乙烯二氧噻吩 ‑聚苯乙烯 磺酸磺酸 ‑多巴胺作为正极基体材料的包覆层， 具有延缓正 极材料释氧的效果， 提高电池的循环 性能和安全性能。 权利要求书1页 说明书6页 CN 114243009 A 2022.03.25 CN 114243009 A 1.一种正极材料， 其特征在于， 包括正极基体材料， 以及包覆于所述正极基体材料的部 分表面或者全部表面的聚合物包覆层； 所述聚合物包覆层包括聚乙烯二氧噻吩 ‑聚苯乙烯磺酸磺酸和多巴胺形成的聚合物。 2.根据权利要求1所述的正极材料， 其特征在于， 所述正极基体材料包括Li1+ xNiyCozMntMsO2‑δ、 LiMAMn2‑AO4、 LiFe1‑qMqPO4、 Li2Fe1‑rMrSiO4和LiFe1‑uMuSO4F中的至少一种； 其中，‑0.5≤x≤1， 0≤y≤1， 0≤z≤1， 0≤t≤1， 0≤s≤1， 0≤δ≤0.2； 其中0≤A≤0.5； 0 ≤q≤1； 0 ≤r≤1； 0 ≤u≤1； 所述Li1+xNiyCozMntMsO2‑δ、 LiMAMn2‑AO4、 LiFe1‑qMqPO4、 Li2Fe1‑rMrSiO4和LiFe1‑uMuSO4F中， M 分别包括Li、 Na、 K、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Al、 Ga、 In、 Si、 Ge、 Sn、 Pb、 Sc、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Y、 Zr、 Nb、 Mo、 Ru、 Rh、 Pd、 Ag、 Cd、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Er、 Tm、 Yb、 Lu、 W、 Pt和Au中的至少一 种。 3.根据权利要求1所述的正极材料， 其特征在于， 在所述正极材料中， 所述聚合物包覆 层的占比为5 00～20000ppm。 4.根据权利要求1～3中任一项所述的正极材料的制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 将聚乙烯二氧噻吩 ‑聚苯乙烯磺酸的分散液和盐酸多巴胺混匀， 得到包覆液； 将所述包 覆液与正极基体材料在加热条件下混合， 得到包覆后的物料； 对所述包覆后的物料进行热 处理。 5.根据权利要求4所述的正极材料的制备方法， 其特征在于， 所述盐酸多巴胺和聚乙烯 噻吩‑聚苯乙烯磺酸的质量比为1:(10～ 20)； 优选地， 所述聚乙烯二氧噻吩 ‑聚苯乙烯磺酸的分散液中， 聚乙烯二氧噻吩 ‑聚苯乙烯 磺酸的质量含量 为1％～2％； 优选地， 所述混匀的温度为10～3 0℃， 所述混匀的时间为0.1～10 h。 6.根据权利要求4所述的正极材料的制备方法， 其特征在于， 所述混合具体包括： 将所 述包覆液在气流的作用下喷入流化床反应装置， 与所述流化床反应装置中的正极基体材料 进行混合包覆； 优选地， 所述气流经 过预热处理， 所述预 热处理的温度为6 0～100℃。 7.根据权利要求4所述的正极材料的制备方法， 其特征在于， 所述热处理的温度为120 ～340℃， 所述热处 理的时间为0.1～12h 。 8.根据权利要求4所述的正极材料的制备方法， 其特征在于， 在保护性气体条件下进行 所述热处 理； 优选地， 所述保护性气体包括氮气、 氩气和氦气中的至少一种。 9.一种正极片， 其特 征在于， 包括权利要求1～3中任一项所述的正极材 料。 10.一种电池， 其特 征在于， 包括权利要求9所述的正极片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114243009 A 2一种正极材料及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明涉及电池技 术领域， 具体而言， 涉及一种正极材 料及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]高能量密度锂离子电池(LIBs)是推动下一代可持续能源技术的关键。 含氧正极是 高电压、 高能量密度锂离子电池的主要组成部分。 由于石墨在大多数商业化的锂离子电池 中用作负极， 电池的电化学性能(如能量密度和工作电压)则是由正极材料的选择决定的。 目前主要的技术路线是使用高镍、 高电压的正极材料， 而正极材料高克容量提升的同时带 来的问题就是热稳定性下降。 高温高压下正极材料分解， 大量的氧气释放导致正极性能严 重下降， 并且迅速释放大量的热量和能量， 危及电池的安全， 触发热失控， 即电池着火。 从笔 记本电脑、 手机到电子烟、 耳机、 电动汽车甚至飞机， 热失控事件都有发生， 并对消费者造成 了严重的伤害。 这进一 步强调了抑制正极材 料释氧在锂离 子电池安全性方面的重要作用。 [0003]现有技术一提供了一种内部氧气自吸收安全锂电池， 在 正极片中添加多孔吸氧添 加剂(硅铝酸盐、 沸石、 活性炭、 炭黑 或分子筛等)， 通过物理吸附的作用， 达到缓解正极释氧 的目的。 现有技术二提供一种含活性氧去除剂的高镍三元正极材料， 将金属硫化物作为氧 去除剂包覆在正极表面已达到抑制释氧 的效果。 但上述两种吸氧添加剂导电性差， 会使得 正极片阻抗增大， 电池循环性能下降。 [0004]有鉴于此， 特提出本发明。 发明内容 [0005]本发明的一个目的在于提供一种正极材料， 采用复合聚合物聚乙烯二氧噻吩 ‑聚 苯乙烯磺酸磺酸 ‑多巴胺作为正极基体材料的包覆层， 具有延缓正极材料释氧的效果， 提高 电池的循环性能和安全性能。 [0006]本发明的另一个目的在于提供一种所述的正极材料的制备方法， 该方法简单易 行。 [0007]本发明的另一个目的在于提供一种正极片， 包括如上 所述的正极材 料。 [0008]本发明的另一个目的在于提供一种电池， 包括如上 所述的正极片。 [0009]为了实现本发明的上述目的， 特采用以下技 术方案： [0010]一种正极材料， 包括正极基体材料， 以及包覆于所述正极基体材料的部分表面或 者全部表面的聚合物包覆层； [0011]所述聚合物包覆层包括聚 乙烯二氧噻吩 ‑聚苯乙烯磺酸磺酸和多巴胺形成的聚合 物。 [0012]在一种实施方式中， 所述正极基体材料包括Li1+xNiyCozMntMsO2‑δ、 LiMAMn2‑AO4、 LiFe1‑qMqPO4、 Li2Fe1‑rMrSiO4和LiFe1‑uMuSO4F中的至少一种； [0013]其中，‑0.5≤x≤1， 0≤y≤1， 0≤z≤1， 0≤t≤1， 0≤s≤1， 0≤δ≤0.2； 其中0≤A≤ 0.5； 0≤q≤1； 0 ≤r≤1； 0 ≤u≤1；说　明　书 1/6 页 3 CN 114243009 A 3