本发明属于锂离子电池正极材料领域，具体涉及一种超疏水材料包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法。
背景技术：
：锂离子电池的应用范围在不断扩大，对电池材料的密度、安全性和循环使用性能提出了越来越高的要求。锂离子电池正极材料对锂离子电池的密度、安全性能和循环使用性能具有特别重大的影响，常见的锂离子电池正极材料有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂和富锂材料等。磷酸铁锂与材料复合后制备的复合电池，虽然安全性能有了明显的提升，但问题是电池在注液前水分偏高，相比纯材料的水分高出一倍多，这是因磷酸铁锂一次粒径小、比表面积大、易吸水等原因造成。由于水分与电解液反应产生游离酸，在腐蚀负极膜的同时还会导致正极表面金属离子溶出，致使复合材料循环性能恶化。因此具有超疏水性材料包覆的磷酸铁锂正极材料与材料复合同时可以兼顾其安全与寿命的复合电池显得尤为重要。研发出一种包覆效果更好、实现锂离子电池正极材料表面疏水亲电解液性和更高的导电性的锂离子电池正极材料，将更大的提升锂离子电池正极材料的存储性、安全性和循环使用性能。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种超疏水材料包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法，以减少极片中的水分含量，从而改善以磷酸铁材料为正极材料的锂离子电池的安全性能和循环使用性能。为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种超疏水材料包覆的锂离子电池正极材料，其制备原料包括：过氧化二异丙苯、sbs或磺化sbs、光稳定剂770、抗氧剂168、纳米二氧化硅、二甲基硅油、硅烷偶联剂以及有机溶剂；优选地，其制备原料包括：过氧化二异丙苯、sbs或磺化sbs、光稳定剂770、抗氧剂168、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、纳米二氧化硅、二甲基硅油、硅烷偶联剂kh-550以及硅烷偶联剂kh-560；进一步优选地，其制备原料包括：过氧化二异丙苯、磺化sbs、3-(4-甲基-1h-咪唑-1-基)-5-(三氟甲基)苯胺、光稳定剂770、抗氧剂168、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、纳米二氧化硅、二甲基硅油、硅烷偶联剂kh-550以及硅烷偶联剂kh-560；更进一步优选地，其制备原料包括：过氧化二异丙苯0.1-1重量份、磺化sbs1-10重量份、3-(4-甲基-1h-咪唑-1-基)-5-(三氟甲基)苯胺0.1-3重量份、光稳定剂7700.1-3重量份、抗氧剂1680.1-3重量份、二甲基亚砜1-10重量份、n,n-二甲基甲酰胺1-10重量份、纳米二氧化硅0.1-5重量份、二甲基硅油0.1-5重量份、硅烷偶联剂kh-5500.1-5重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.1-5重量份；最优选地，其制备原料包括：过氧化二异丙苯0.4重量份、磺化sbs（磺化度15%）4重量份、光稳定剂7700.5重量份、抗氧剂1680.3重量份、二甲基亚砜5重量份、n,n-二甲基甲酰胺5重量份、纳米二氧化硅2重量份、二甲基硅油0.7重量份、硅烷偶联剂kh-5500.4重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.4重量份、3-(4-甲基-1h-咪唑-1-基)-5-(三氟甲基)苯胺0.5重量份。本发明还提供超疏水材料包覆的锂离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：1)将过氧化二异丙苯0.4重量份、磺化sbs（磺化度15%）4重量份、光稳定剂7700.5重量份和抗氧剂1680.3重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜5重量份和n,n-二甲基甲酰胺5重量份的混合溶剂）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅2重量份、二甲基硅油0.7重量份、硅烷偶联剂kh-5500.4重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.4重量份、3-(4-甲基-1h-咪唑-1-基)-5-(三氟甲基)苯胺0.5重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇800份以及氯仿200份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对上述悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供的超疏水材料包覆的锂离子电池正极材料具有优异的疏水亲电解液性和导电性，并提高了锂离子电池正极材料的循环性和安全性。本发明制备超疏水材料包覆的锂离子电池正极材料的方法简单，容易操作，重复性好，原料成本低廉，对环境的污染小，适合于工业化生产。具体实施方式以下份数均为重量份。实施例1本发明提供了一种制备超疏水材料的方法，步骤如下：1)将过氧化二异丙苯0.3重量份、sbs3重量份、光稳定剂7700.3重量份和抗氧剂1680.2重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜5重量份和n,n-二甲基甲酰胺5重量份的混合溶剂）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅1重量份、二甲基硅油0.5重量份、硅烷偶联剂kh-5500.2重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.3重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇800份以及氯仿200份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。实施例2本发明提供了一种制备超疏水材料的方法，步骤如下：1)将过氧化二异丙苯1重量份、sbs5重量份、光稳定剂7700.6重量份和抗氧剂1680.5重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜5重量份和n,n-二甲基甲酰胺5重量份的混合溶剂）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅3重量份、二甲基硅油1重量份、硅烷偶联剂kh-5500.5重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.5重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇800份以及氯仿200份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。实施例3本发明提供了一种制备超疏水材料的方法，步骤如下：1)将过氧化二异丙苯0.4重量份、sbs4重量份、光稳定剂7700.5重量份和抗氧剂1680.3重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜5重量份和n,n-二甲基甲酰胺5重量份的混合溶剂）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅2重量份、二甲基硅油0.7重量份、硅烷偶联剂kh-5500.4重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.4重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇800份以及氯仿200份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。实施例4本发明提供了一种制备超疏水材料的方法，步骤如下：1)将过氧化二异丙苯0.4重量份、磺化sbs（磺化度10%）4重量份、光稳定剂7700.5重量份和抗氧剂1680.3重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜5重量份和n,n-二甲基甲酰胺5重量份的混合溶剂）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅2重量份、二甲基硅油0.7重量份、硅烷偶联剂kh-5500.4重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.4重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇800份以及氯仿200份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。实施例5本发明提供了一种制备超疏水材料的方法，步骤如下：1)将过氧化二异丙苯0.4重量份、磺化sbs（磺化度15%）4重量份、光稳定剂7700.5重量份和抗氧剂1680.3重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜5重量份和n,n-二甲基甲酰胺5重量份的混合溶剂）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅2重量份、二甲基硅油0.7重量份、硅烷偶联剂kh-5500.4重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.4重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇800份以及氯仿200份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。实施例6本发明提供了一种制备超疏水材料的方法，步骤如下：1)将过氧化二异丙苯0.4重量份、磺化sbs（磺化度30%）4重量份、光稳定剂7700.5重量份和抗氧剂1680.3重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜5重量份和n,n-二甲基甲酰胺5重量份的混合溶剂）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅2重量份、二甲基硅油0.7重量份、硅烷偶联剂kh-5500.4重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.4重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇800份以及氯仿200份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。实施例7本发明提供了一种制备超疏水材料的方法，步骤如下：1)将过氧化二异丙苯0.4重量份、磺化sbs（磺化度15%）4重量份、光稳定剂7700.5重量份和抗氧剂1680.3重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜5重量份和n,n-二甲基甲酰胺5重量份的混合溶剂）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅2重量份、二甲基硅油0.7重量份、硅烷偶联剂kh-5500.4重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.4重量份、3-(4-甲基-1h-咪唑-1-基)-5-(三氟甲基)苯胺0.5重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇800份以及氯仿200份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。对比例1本发明提供了一种制备超疏水材料的方法，步骤如下：1)将过氧化二异丙苯0.4重量份、磺化sbs（磺化度15%）4重量份、光稳定剂7700.5重量份和抗氧剂1680.3重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜10重量份）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅2重量份、二甲基硅油0.7重量份、硅烷偶联剂kh-5500.4重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.4重量份、3-(4-甲基-1h-咪唑-1-基)-5-(三氟甲基)苯胺0.5重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇800份以及氯仿200份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。对比例2本发明提供了一种制备超疏水材料的方法，步骤如下：1)将过氧化二异丙苯0.4重量份、磺化sbs（磺化度15%）4重量份、光稳定剂7700.5重量份和抗氧剂1680.3重量份溶解于有机溶剂（二甲基亚砜5重量份和n,n-二甲基甲酰胺5重量份的混合溶剂）中，形成溶液；2)将步骤1)所得的溶液在100w功率的超声波中，超声45min，温度控制在40℃；3）向步骤2）所得的溶液中加入纳米二氧化硅2重量份、二甲基硅油0.7重量份、硅烷偶联剂kh-5500.4重量份以及硅烷偶联剂kh-5600.4重量份、3-(4-甲基-1h-咪唑-1-基)-5-(三氟甲基)苯胺0.5重量份，然后将溶液升温至80℃反应5h；4)然后，将步骤3)所得的溶液倒入去离子水中，过滤，并将所得固体在100℃的真空烘箱中3h烘干，即得超疏水材料；5)将磷酸铁锂100份、上述超疏水材料0.5份、无水乙醇1000份加入搅拌器中，加热至60℃，然后在800转/分下充分搅拌2h后，得悬浮液；6)对悬浮液进行抽滤，以至固液分离；7)将分离后得到的固体加热至400℃、时间维持5h，即得到超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料。性能测试对使用实施例1-7任一项的超疏水材料包覆的磷酸铁锂电池正极材料的锂电池进行测试，结果如下表所示：例子10c倍率循环100周容量保持率实施例187%实施例283%实施例390%实施例496%实施例595%实施例688%实施例798%对比例186%对比例284%以上所述的实施例仅仅是对本发明的实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。当前第1页12