Brevet FR3141560A1 — publié le 20240503

La présente demande concerne un matériau de cathode modifié à revêtement composite et son procédé de préparation et son utilisation, qui appartient au domaine technique de matériaux de batterie. Dans le procédé décrit dans la présente demande, deux agents de revêtement sont utilisés pour revêtir et modifier le matériau de cathode dopé par l’intermédiaire d’un revêtement in-situ en forme d’îlot et d’un revêtement par atomisation à ultrasons, respectivement. Le produit obtenu a un effet de revêtement uniforme et une compacité élevée, ce qui améliore non seulement efficacement la stabilité et la sécurité d’interface du matériau de cathode, mais maintient également une capacité de charge et de décharge élevée, et a une valeur commerciale élevée. Le procédé comprend des étapes de fonctionnement simples et présentent de faibles exigences sur des conditions de production, et peut réaliser une production à échelle industrielle. MATÉRIAU DE CATHODE MODIFIÉ À REVÊTEMENT COMPOSITE ET PROCÉDÉ DE PRÉPARATION ET UTILISATION DE CELUI-CI La présente demande concerne le domaine technique de matériaux de batterie, par exemple, un matériau de cathode modifié à revêtement composite et un procédé de préparation et une utilisation de celui-ci. ARRIÈRE-PLAN Avec le développement rapide de l’industrie des batteries au lithium, des batteries au lithium et produits associés remplacent progressivement des sources d’énergie traditionnelles et deviennent le principal moteur d’énergie utilisé dans divers domaines industriels. Compte tenu de la demande croissante d’utilisation, la manière d’améliorer la densité énergétique des batteries est progressivement devenue un point sensible de recherche principal de l’industrie. La haute teneur en nickel, la haute tension, et la mono-cristallisation de matériaux de cathode de batterie au lithium peuvent augmenter efficacement la densité énergétique de la batterie. Cependant, cela s’accompagne du problème que la surface et l’interface du matériau de cathode sont plus susceptibles de réagir avec l’électrolyte pendant un processus de charge et de décharge. De plus, la surface de ces matériaux est exposée à des substances alcalines résiduelles, il existe un risque de production de gaz, et la stabilité et la sécurité doivent être améliorées. Dans des technologies associées, les problèmes ci-dessus sont souvent résolus par des procédés de modification, incluant un dopage et un revêtement, tels qu’en effectuant une polymérisation par revêtement in-situ sur un matériau de cathode avec un polymère conducteur électrique, ou en effectuant un dopage sur un matériau de cathode avec un sel métallique. Cependant, ces procédés présentent de nombreuses étapes de fonctionnement fastidieuses, nécessitent des conditions de production élevées, ou améliorent la stabilité du matériau de cathode en sacrifiant la capacité du matériau de cathode, et la valeur commerciale du produit n’est pas élevée. De plus, il est difficile pour ces procédés d’assurer l’uniformité de la partie modifiée du matériau de la cathode, résultant en une inégalité partielle de modification de produit, ce qui entraînera plus facilement des accidents de sécurité. RÉSUMÉ Sur la base des défauts décrits dans l’état de la technique, les modes de réalisation de la présente demande visent à fournir un procédé de préparation d’un matériau de cathode modifié à revêtement composite. Dans ce procédé, deux agents de revêtement sont utilisés pour revêtir et modifier un matériau de cathode dopé par un revêtement in-situ en forme d’îlot et un revêtement par atomisation à ultrasons, respectivement. Le produit obtenu a un effet de revêtement uniforme et une compacité élevée, ce qui améliore non seulement efficacement la stabilité et la sécurité d’interface du matériau de cathode, mais maintient également une capacité de charge et de décharge élevée, et a une valeur commerciale élevée. Le procédé comprend des étapes de fonctionnement simples et de faibles exigences sur des conditions de production, et peut réaliser une production à échelle industrielle. Les modes de réalisation de la présente demande adoptent les solutions techniques suivantes : la présente demande fournit un procédé de préparation d’un matériau de cathode modifié à revêtement composite, comprenant les étapes suivantes consistant à : (1) mélanger uniformément un matériau de cathode dopé avec un agent de revêtement A pour obtenir une poudre B ; dans lequel l’agent de revêtement A est sélectionné dans le groupe constitué d’un oxyde, d’un hydroxyde et d’un sel d’élément N, et d’une combinaison de ceux-ci, où l’élément N est sélectionné dans le groupe constitué de Ni, Co, Mn, Zr, Al, Mg, Ti, Sr, W, Y, Zn, La, Ce, Nb, Sb, Mo, Ta, F, S et d’une combinaison de ceux-ci ; (2) mettre la poudre B dans un atomiseur à ultrasons, et mélanger de manière régulière avec les particules de gouttelettes formées par atomisation à ultrasons d’un agent de revêtement colloïdal C sous agitation pour obtenir une poudre D ; dans lequel l’agent de revêtement colloïdal C est un sol contenant le métal M, et le métal M est sélectionné dans le groupe constitué de Al, Ti, Zr, Y, Si et d’une combinaison de ceux-ci ; (3) chauffer la poudre D dans une atmosphère contenant de l’oxygène, maintenir la température, et tamiser pour obtenir le matériau de cathode modifié à revêtement composite ; dans lequel l’agent de revêtement A et l’agent de revêtement colloïdal C sont présents selon un rapport de masse de (0,6 à 1,5):1. De préférence, l’atomiseur à ultrasons a une fréquence de travail de 2,2 à 2,5 Mhz pendant l’atomisation à ultrasons. Dans le procédé de préparation d’un matériau de cathode modifié à revêtement composite décrit dans la présente demande, afin d’améliorer la stabilité du matériau de cathode dopé sans affecter la capacité de charge et de décharge du produit, un agent de revêtement métallique au lieu d’un agent de revêtement polymère organique est utilisé pour la modification, dans lequel l’agent de revêtement A est directement mélangé avec le matériau de cathode dopé, puis l’agent de revêtement colloïdal C est atomisé en fines particules de brouillard par atomisation à ultrasons à travers un atomiseur à ultrasons. Ces particules ont généralement une taille de seulement 1 à 100 nm, et une durée de vie de quelques microsecondes seulement, de sorte que les particules de brouillard vont s’affaisser rapidement après atomisation et former des particules de gouttelettes et se disperser pour venir au contact de la poudre B. Au moment du contact, les particules de gouttelettes ont encore une vitesse élevée et une température élevée, la température sera abaissée rapidement après le contact, et les particules de gouttelettes seront étroitement revêtues sur la surface de la poudre B par une transmission d’énergie cinétique élevée. Dans l’ensemble du processus, la dispersion et le mélange sont effectués sur la base d’un procédé à sec. Le pré-revêtement a un degré élevé d’uniformité et de compacité, et n’implique pas d’étapes classiques de mélange en voie humide complexe telles qu’un lavage et séchage (certains agents de revêtement insolubles dans des solvants sont également difficiles à disperser uniformément sur la surface du matériau de cathode dopé par un procédé en voie humide), ce qui est efficace et simple. Ensuite, sous une atmosphère d’oxygène, dans la poudre D pré-revêtue, les deux agents de revêtement réagissent ensemble avec le matériau de cathode dopé pour former un mélange dopé. Cependant, dans la technologie conventionnelle, la durée du traitement thermique sur le matériau modifié revêtu est trop longue, ce qui peut entraîner la perte d’oxygène sur la surface du matériau de cathode, provoquant ainsi un phénomène de reconstruction de surface du matériau de cathode, et réduisant la performance du produit. Cependant, dans les modes de réalisation techniques de la présente demande, en raison de la température élevée des particules de brouillard produites par atomisation à ultrasons, ces particules subiront un changement de phase partiel lorsqu’elles s’affaisseront en particules de gouttelettes liquides, ce qui raccourcit la durée du traitement thermique ultérieur sur la poudre D, et réduit considérablement la possibilité de perdre de l’oxygène. De plus, les inventeurs ont également remarqué que le rapport d’ajout des deux agents de revêtement doit être maintenu dans une plage modérée sur la base des différents types d’agents de revêtement et des différentes formes de revêtement. Si le rapport est inapproprié, il affectera la capacité de charge et de décharge du produit et la rendra plus faible. De préférence, le matériau de cathode dopé a une formule moléculaire LiNi x Co y Mn z R a O 2 , dans laquelle l’élément dopant R est sélectionné dans le groupe constitué de Ni, Co, Mn, Zr, Al, Mg, Ti, Sr, W, Y, Zn, La, Ce, Nb, Sb, Mo, Ta, F, S et d’une combinaison de ceux-ci, où 0 De manière plus préférée, l’élément dopant R est sélectionné dans le groupe constitué de Zr, Mo, Ce, Y, Sr et d’une combinaison de ceux-ci. Les types sélectionnés ci-dessus de l’élément R peuvent former une liaison chimique forte avec l’élément oxygène dans le matériau de cathode, stabilisant ainsi la structure en réseau, et améliorant les performances du matériau de cathode dopé à haute tension. De manière plus préférée, le matériau de cathode dopé est sélectionné dans le groupe constitué d’un matériau de cathode dopé polymorphe, d’un matériau de cathode dopé de type monocristallin, et d’un matériau de cathode dopé monocristallin et d’une combinaison de ceux-ci. De manière plus préférée, le matériau de cathode dopé est préparé par les étapes suivantes consistant à : mélanger de manière uniforme une source de lithium, une source de nickel, une source de cobalt, une source de manganèse et un composé contenant un élément dopant R, chauffer le mélange dans une atmosphère contenant de l’oxygène, maintenir la température, et broyer le mélange obtenu pour obtenir le matériau de cathode dopé. De manière plus préférée, la source de lithium est sélectionnée dans le groupe constitué d’hydroxyde de lithium, de carbonate de lithium et d’une combinaison de ceux-ci, et le chauffage est effectué à une température de 750 à 1 050°C. De préférence, l’agent de revêtement A est un oxyde d’élément N, et l’élément N est sélectionné dans le groupe constitué de Ti, La, Nb, Sb et d’une combinaison de ceux-ci. Étant donné que l’agent de revêtement A est directement mélangé avec le matériau de cathode dopé et revêtu d’un agent de revêtement colloïdal C, il existe sous la forme d’un revêtement en îlots pendant le processus de chauffage et de maintien de température. Par conséquent, il a le meilleur effet de réaction sous forme d’oxydes, en particulier les oxydes des éléments ci-dessus en tant que composants. De préférence, l’agent de revêtement colloïdal C est choisi dans le groupe constitué de sol d’Al, sol de Ti, sol de Zr et d’une combinaison de ceux-ci. Parmi les sols ci-dessus, le sol d’Al est principalement un sol d’hydroxyde d’aluminium, qui peut subir un changement de phase dans une certaine mesure et être converti en oxyde d’aluminium sous la température élevée engendrée par le processus d’atomisation à ultrasons. De même, le sol de Ti principalement composé de dioxyde de titane de type anatase sera partiellement converti en dioxyde de titane de type rutile à haute température. Comme mentionné ci-dessus, un tel changement de phase partiel raccourcira la durée du chauffage et du maintien de température ultérieurs de la poudre D, ce qui améliore non seulement la capacité de production, mais garantit également que le produit ne souffrira pas de perte d’oxygène et présente des performances de cycle normales. De préférence, le chauffage et le maintien de la température lors de l’étape (3) sont effectués à une température de 250 à 750°C pendant 1 à 10 h. De manière plus préférée, le chauffage et le maintien de la température lors de l’étape (3) sont effectués pendant 3 à 8 heures. En raison du traitement d’atomisation à ultrasons, l’agent de revêtement colloïdal C a terminé une partie du changement de phase à l’avance, de manière à raccourcir efficacement la durée du traitement de chauffage et de maintien de la température. Les modes de réalisation de la présente demande fournissent en outre un matériau de cathode modifié à revêtement composite préparé par le procédé de préparation d’un matériau de cathode modifié à revêtement composite. De préférence, le matériau de cathode modifié à revêtement composite a une formule générale de LiNi x Co y Mn z R a O 2 @M b N c , où 0 Le procédé décrit dans la présente demande utilise deux procédés de revêtement différents pour revêtir et modifier le matériau de cathode dopé LiNi x Co y Mn z R a O 2 avec un agent de revêtement composite. Les deux agents de revêtement ont des effets synergiques, ce qui peut améliorer efficacement la stabilité d’interface du matériau de cathode dopé, et supprimer la réaction secondaire entre le matériau de cathode dopé et l’électrolyte. Le produit obtenu LiNi x Co y Mn z R a O 2 @M b N c a de bonnes performances de sécurité et une bonne stabilité de cycle. En raison de la préférence des éléments dopants, le produit obtenu peut également présenter une bonne activité électrochimique dans un environnement de travail à haute tension, et a une valeur commerciale élevée. Les modes de réalisation de la présente demande prévoient en outre l’utilisation du matériau de cathode modifié à revêtement composite dans la préparation d’une batterie secondaire. De préférence, la batterie secondaire est sélectionnée dans le groupe constitué d’une demi-batterie et d’une batterie pleine. De préférence, la batterie secondaire a une limite supérieure de 4,25 à 4,35 V en termes de tension de fonctionnement. Le matériau de cathode modifié à revêtement composite LiNi x Co y Mn z R a O 2 @M b N c décrit dans la présente demande a une bonne activité électrochimique à haute tension, une stabilité et une sécurité élevées, a un bon stockage et une bonne sécurité même s’il est appliqué dans le domaine des batteries pleines (telles que des batteries à emballage souple), a une faible production de gaz de stockage, et a de larges perspectives d’application. Les modes de réalisation de la présente demande ont l’effet bénéfique suivant : les modes de réalisation de la présente demande fournissent un procédé de préparation d’un matériau de cathode modifié à revêtement composite, qui revêt et modifie le matériau de cathode dopé avec deux agents de revêtement par l’intermédiaire d’un revêtement in-situ en forme d’îlot et d’un revêtement par atomisation à ultrasons, respectivement. Le produit obtenu a un effet de revêtement uniforme et une compacité élevée, ce qui améliore non seulement efficacement la stabilité et la sécurité d’interface du matériau de cathode, mais maintient également une capacité de charge et de décharge élevée, et a une valeur commerciale élevée. Le procédé comprend des étapes de fonctionnement simples et de faibles exigences sur les conditions de production, et peut réaliser une production à échelle industrielle. Les dessins sont utilisés pour fournir une meilleure compréhension des modes de réalisation techniques décrits ici, et constituent une partie de la description, et sont utilisés conjointement aux exemples de la présente demande pour expliquer les modes de réalisation techniques décrits ici, et ne constituent en aucun cas des limitations aux modes de réalisation techniques décrits ici. La est un schéma du processus de préparation de la poudre D dans le matériau de cathode modifié à revêtement composite de la présente demande. La montre les résultats du taux de rétention de capacité des produits obtenus dans l’Exemple 1 et l’Exemple comparatif 1 de la présente demande lorsqu’ils sont soumis à un test de 100 cycles de charge-décharge. La est la micrographie électronique à balayage des produits obtenus dans l’Exemple 1 de la présente demande, et la est la micrographie électronique à balayage des produits obtenus dans l’Exemple Comparatif 1 de la présente demande. La montre les résultats de production de gaz en stockage après que les produits obtenus dans l’Exemple 2 et l’Exemple Comparatif 2 de la présente demande sont appliqués à des batteries à emballage souple. La montre la comparaison des résultats XRD du sol d’Al séché directement à l’air et du sol d’Al après traitement par atomisation à ultrasons préparé dans l’Exemple d’Incidence 2 de la présente demande. La montre la comparaison des résultats XRD du produit obtenu dans l’Exemple 1 et du produit de référence 1 dans l’Exemple d’Incidence 2 de la présente demande. La montre les résultats du taux de rétention de capacité du produit obtenu dans l’Exemple 1 de la présente demande et du produit de référence 1 après avoir été soumis à un test de 100 cycles de charge-décharge. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Afin de mieux illustrer l’objectif, les modes de réalisation techniques et les avantages de la présente demande, la présente demande sera décrite plus en détail ci-dessous conjointement à des exemples spécifiques/exemples comparatifs, dont le but est de comprendre le contenu de la présente demande en détail, plutôt que de limiter la présente demande. Tous les autres modes de réalisation obtenus par l’homme du métier sans efforts inventifs entrent dans la portée de protection de la présente demande. Sauf indication contraire, les réactifs expérimentaux, les matières premières et les instruments conçus dans les exemples et les exemples comparatifs de la présente demande sont tous des réactifs, des matières premières et des instruments classiques couramment utilisés. Le sol d’Al, le sol de Ti et le sol de Zr utilisés dans les exemples de la présente demande sont tous des produits fabriqués par Jingrui New Materials Co., Ltd. Exemple 1 Un exemple du matériau de cathode modifié à revêtement composite et de son procédé de préparation et son utilisation décrits dans la présente demande a été fourni. Le procédé s’est déroulé de la manière suivante : (1) Préparation du matériau de cathode dopé LiNi x Co y Mn z R a O 2 (R est Zr) : Après que le précurseur Ni 0,55 Co 0,12 Mn 0,33 (OH) 2 a été mélangé uniformément avec Li 2 CO 3 et ZrO 2 de qualité batterie, le mélange a été chauffé et maintenu à 950°C dans une atmosphère contenant de l’oxygène (la concentration volumique d’oxygène était de 22 %). Ni 0,55 Co 0,12 Mn 0,33 (OH) 2 et Li 2 CO 3 ont été ajoutés selon le rapport molaire de Li/(Ni+Co+Mn) de 1,05. ZrO 2 a été ajouté selon une quantité de 3 000 ppm (sur la base de Zr dans ZrO 2 représentant la masse du précurseur). Le produit fritté a été prétraité par broyage grossier jusqu’à une granulométrie D50 de 4,0±0,3 μm. (2) La poudre obtenue après broyage à l’étape (1) a été mélangée avec un agent de revêtement A dans un mélangeur, puis la poudre obtenue B a été transférée juste en dessous de l’atomiseur à ultrasons. À une fréquence de travail de 2,4 MHz, les gouttelettes liquides formées par atomisation à ultrasons d’un agent de revêtement colloïdal C ont été pulvérisées pour être mélangées au mélange d’agitation afin d’obtenir la poudre D ; où l’agent de revêtement colloïdal C’était un sol d’Al, et l’agent de revêtement A était TiO 2 , et la quantité des deux ajoutés était respectivement de 1 000 ppm et 1 500 ppm (sur la base de Al/Ti dans Al(OH) 3 /TiO 2 représentant la masse de la poudre obtenue après broyage à l’étape (1)). Le schéma du processus est présenté sur la . (3) La poudre D a été chauffée à 550°C et maintenue à cette température pendant 6 heures dans une atmosphère avec une concentration en oxygène de 22 %, puis tamisée et débarrassée du fer pour obtenir le matériau de cathode modifié à revêtement composite LiNi x Co y Mn z Zr a O 2 @Al b Ti c . Exemple 2 Un exemple du matériau de cathode modifié à revêtement composite et de son procédé de préparation et son utilisation décrits dans la présente demande a été fourni. Le procédé s’est déroulé de la manière suivante : (1) Préparation du matériau de cathode dopé LiNi x Co y Mn z R a O 2 (R est Mo) : Après que le précurseur Ni 0 , 70 Co 0,10 Mn 0,20 (OH) 2 a été mélangé uniformément avec LiOH et MoO 3 de qualité batterie, le mélange a été chauffé et maintenu à 920°C dans une atmosphère contenant de l’oxygène (la concentration volumique d’oxygène était de 96%). Ni 0,70 Co 0,10 Mn 0,20 (OH) 2 et LiOH ont été ajoutés selon le rapport molaire de Li/(Ni+Co+Mn) de 1,04. MoO 3 a été ajouté selon une quantité de 2 000 ppm (sur la base de Mo dans MoO 3 représentant la masse du précurseur). Le produit fritté a été prétraité par broyage grossier jusqu’à une granulométrie D50 de 4,0±0,3 μm. (2) La poudre obtenue après broyage à l’étape (1) a été mélangée avec un agent de revêtement A dans un mélangeur, puis la poudre obtenue B a été transférée juste en dessous de l’atomiseur à ultrasons. À une fréquence de travail de 2,4 MHz, les gouttelettes liquides formées par atomisation à ultrasons d’un agent de revêtement colloïdal C ont été pulvérisées pour être mélangées au mélange d’agitation afin d’obtenir la poudre D ; où l’agent de revêtement A était La 2 O 3 et l’agent de revêtement colloïdal C était un sol de Ti, et la quantité des deux ajoutés était respectivement de 1 000 ppm et 1 500 ppm (sur la base de Ti/La dans un sol de TiO 2 et La 2 O 3 représentant la masse de la poudre obtenue après broyage à l’étape (1)). (3) La poudre D a été chauffée à 450°C et maintenue à cette température pendant 8 heures dans une atmosphère avec une concentration en oxygène de 96 %, puis tamisée et débarrassée du fer pour obtenir le matériau de cathode modifié à revêtement composite LiNi x Co y Mn z Mo a O 2 @Ti b La c . Exemple 3 Un exemple du matériau de cathode modifié à revêtement composite et de son procédé de préparation et son utilisation décrits dans la présente demande a été fourni. Le procédé s’est déroulé de la manière suivante : (1) Préparation du matériau de cathode dopé LiNi x Co y Mn z R a O 2 (R est Mo) : Après que le précurseur Ni 0,83 Co 0,06 Mn 0,11 (OH) 2 a été mélangé uniformément avec LiOH et CeO 2 de qualité batterie, le mélange a été chauffé et maintenu à 870°C dans une atmosphère contenant de l’oxygène (la concentration volumique d’oxygène était de 97 %). Ni 0,83 Co 0,06 Mn 0,11 (OH) 2 et LiOH ont été ajoutés selon le rapport molaire de Li/(Ni+Co+Mn) de 1,02. CeO 2 a été ajouté selon une quantité de 2 500 ppm (sur la base de Ce dans CeO 2 représentant la masse du précurseur). Le produit fritté a été prétraité par broyage grossier jusqu’à une granulométrie D50 de 10±0,5 μm. (2) La poudre obtenue après broyage à l’étape (1) a été mélangée avec un agent de revêtement A dans un mélangeur, puis la poudre obtenue B a été transférée juste en dessous de l’atomiseur à ultrasons. À une fréquence de travail de 2,4 MHz, les gouttelettes liquides formées par atomisation à ultrasons d’un agent de revêtement colloïdal C ont été pulvérisées pour être mélangées au mélange d’agitation afin d’obtenir la poudre D ; où l’agent de revêtement A était Nb 2 O 5 , et l’agent de revêtement colloïdal C était un sol de Zr, et la quantité des deux ajoutés était respectivement de 1 500 ppm et 1 800 ppm (sur la base de Zr/Nb dans un sol de ZrO 2 et Nb 2 O 5 représentant la masse de la poudre obtenue après broyage à l’étape (1)). (3) La poudre D a été chauffée à 250°C et maintenue à cette température pendant 10 heures dans une atmosphère avec une concentration en oxygène de 97 %, puis tamisée et débarrassée du fer pour obtenir le matériau de cathode modifié à revêtement composite LiNi x Co y Mn z Ce a O 2 @Al b Nb c . Exemple 4 Un exemple du matériau de cathode modifié à revêtement composite et de son procédé de préparation et son utilisation décrits dans la présente demande a été fourni. Le procédé s’est déroulé de la manière suivante : (1) Préparation du matériau de cathode dopé LiNi x Co y Mn z R a O 2 (R est Y et Sr) : Après que le précurseur Ni 0 , 95 Co 0,03 Mn 0,02 (OH) 2 a été mélangé uniformément avec LiOH, Y 2 O 3 et SrO de qualité batterie, le mélange a été chauffé et maintenu à 855°C dans une atmosphère contenant de l’oxygène (la concentration volumique d’oxygène était de 98 %). Ni 0,95 Co 0,03 Mn 0,02 (OH) 2 et LiOH ont été ajoutés selon le rapport molaire de Li/(Ni+Co+Mn) de 1,01. Y2O3 et SrO ont été ajoutés selon une quantité de 2 000 ppm et 1 500 ppm (sur la base de Y/Sr dans Y 2 O 3 /SrO représentant la masse du précurseur). Le produit fritté a été prétraité par broyage grossier jusqu’à une granulométrie D50 de 3,3±0,3 μm. (2) La poudre obtenue après broyage à l’étape (1) a été mélangée avec un agent de revêtement A dans un mélangeur, puis la poudre obtenue B a été transférée juste en dessous de l’atomiseur à ultrasons. À une fréquence de travail de 2,4 Mhz, les gouttelettes liquides formées par atomisation à ultrasons d’un agent de revêtement colloïdal C ont été pulvérisées pour être mélangées au mélange d’agitation afin d’obtenir la poudre D ; où l’agent de revêtement A était Sb 2 O 5 et l’agent de revêtement colloïdal C était un sol de Zr, et la quantité des deux ajoutés était respectivement de 1 500 ppm et 1 800 ppm (sur la base de Zr/Sb dans un sol de ZrO 2 et Sb 2 O 5 représentant la masse de la poudre obtenue après broyage à l’étape (1)). (3) La poudre D a été chauffée à 360°C et maintenue à cette température pendant 10 heures dans une atmosphère avec une concentration en oxygène de 97 %, puis tamisée et débarrassée du fer pour obtenir le matériau de cathode modifié à revêtement composite LiNi x Co y Mn z Y/Sr a O 2 @Zr b Sb c . Exemple comparatif 1 Un matériau de cathode modifié à revêtement composite et un procédé de préparation de celui-ci ont été fournis. Ce procédé différait de l’Exemple 1 uniquement en ce que la poudre obtenue après le broyage à l’étape (1) a été directement mélangée avec l’agent de revêtement A et l’agent de revêtement colloïdal C pour préparer une poudre D. Exemple comparatif 2 Un matériau de cathode modifié à revêtement composite et un procédé de préparation de celui-ci ont été fournis. Ce procédé différait de l’Exemple 2 uniquement en ce que la poudre obtenue après le broyage à l’étape (1) a été directement mélangée avec l’agent de revêtement A et l’agent de revêtement colloïdal C pour préparer une poudre D. Exemple comparatif 3 Un matériau de cathode modifié à revêtement composite et un procédé de préparation de celui-ci ont été fournis. Ce procédé différait de l’Exemple 1 uniquement en ce que l’agent de revêtement A était TiO 2 , l’agent de revêtement colloïdal C était un sol d’Al, et les quantités des deux ajoutés étaient respectivement de 500 ppm et 2 000 ppm. Exemple comparatif 4 Un matériau de cathode modifié à revêtement composite et un procédé de préparation de celui-ci ont été fournis. Ce procédé différait de l’Exemple 1 uniquement en ce que l’agent de revêtement A était TiO 2 , l’agent de revêtement colloïdal C était un sol d’Al, et les quantités des deux ajoutés étaient respectivement de 2 000 ppm et 500 ppm. Exemple d’Incidence 1 Afin de mesurer les performances et l’effet du matériau de cathode modifié à revêtement composite de la présente demande, les produits obtenus dans les Exemples 1 à 4 et les Exemples Comparatifs 1 à 2 ont été soumis à un test de cycle de charge-décharge, qui a été spécifiquement effectué de la manière suivante : de la N-méthylpyrrolidone a été utilisée comme solvant. Selon le rapport en masse de 9,2:0,5:0,3, les produits obtenus dans chaque exemple/exemple comparatif, du noir d’acétylène et PVDF ont été mélangés uniformément pour former une boue. Ensuite, la boue a été revêtue sur une feuille d’aluminium, qui a ensuite été séchée par soufflage à 80°C pendant 8 heures, et séchée sous vide à 120°C pendant 12 heures pour obtenir une cathode de mesure. Une batterie a été assemblée dans une boîte à gants protégée par l’argon, dans laquelle l’électrode négative utilisée était une feuille de lithium métallique, le séparateur était un film de polypropylène, et l’électrolyte était 1MLiPF 6 -EC/DMC (1:1, v/v). La batterie a été assemblée à l’aide d’un boîtier de batterie bouton 2032. Les performances électrochimiques de la batterie bouton obtenue ont été mesurées. Un cycle d’activation de taux a été effectué à une tension de coupure spécifique de 0,1 C, puis 100 cycles d’un taux de 1 C/1 C à la même tension de coupure ont été effectués. Le taux de rétention de capacité après 100 cycles a été enregistré. Le taux de rétention de capacité a été calculé de la manière suivante : le rapport entre la capacité spécifique de charge au cours de la Nième semaine et la capacité spécifique de charge au cours de la première semaine × 100 %. Les résultats de test sont présentés dans le Tableau 1. Produit Capacité spécifique de décharge à 0,1 C (mAh/g) Efficacité coulombienne du premier cycle (%) Capacité spécifique de décharge à 1 C (mAh/g) Taux de rétention de capacité après 100 cycles (%) Tension de coupure test (V) Exemple 1 183 91,3 176 95,1 2,8-4,35 Exemple 2 204 91,7 196 94,2 2,8-4,35 Exemple 3 210 92,7 203 93,1 2,8-4,25 Exemple 4 232 93,5 224 91,3 2,8-4,25 Exemple Comparatif 1 179 88,6 170 89,2 2,8-4,35 Exemple Comparatif 2 197 88,4 188 88,4 2,8-4,35 Le tableau 1 montre que les produits préparés dans chaque exemple avaient une bonne activité de charge-décharge et une bonne stabilité de cycle. Sous la tension de fonctionnement de 2,8 à 4,25/4,35 V, la première capacité spécifique de décharge à 0,1 C a atteint 180 mAh/g, et la capacité spécifique de décharge la plus élevée a atteint 230 mAh/g ou plus ; la capacité spécifique de la première décharge au taux de 1 C atteignait encore 175 à 225 mAh/g, et le taux de rétention de capacité après 100 cycles atteignait 90% ou plus, ce qui indique qu’après avoir été revêtu et modifié par deux agents de revêtement spéciaux d’une manière spécifique selon le procédé de préparation du produit décrit dans la présente demande, le produit obtenu n’a non seulement pas affecté sa capacité, mais a également eu une stabilité considérablement améliorée. Cependant, les produits des Exemples Comparatifs 1 et 2 ont été soumis uniquement à un revêtement en forme d’îlot en mélangeant directement les agents de revêtement à l’aide de procédés conventionnels, ce qui a eu un effet inhibiteur très limité sur la réaction interfaciale du matériau de cathode, et les performances électrochimiques, en particulier les performances cycliques de celui-ci, n’étaient pas aussi bonnes que celles des produits des exemples, comme le montre la . De plus, les produits obtenus par les procédés de préparation de l’Exemple 1 et de l’Exemple Comparatif 1 ont été observés au microscope électronique à balayage, comme le montrent les et 3B, on peut voir que le produit de l’Exemple Comparatif 1 obtenu par le procédé conventionnel de mélange et de revêtement n’était qu’un revêtement en forme d’îlot, tandis que le produit obtenu dans l’Exemple 1 avait de manière évidente un meilleur effet de revêtement et un degré de revêtement plus serré. De plus, les produits obtenus dans les Exemples Comparatifs 3 et 4 ont été soumis à la même mesure, et les résultats sont présentés dans le Tableau 2. Produit Capacité spécifique de décharge à 0,1 C (mAh/g) Taux de rétention de capacité après 100 cycles (%) Exemple Comparatif 3 178 95,4 Exemple Comparatif 4 176 95,2 On peut voir que, bien que la stabilité de cycle du produit préparé avec un rapport d’agents de revêtement non optimal n’ait pas été grandement affectée, sa capacité spécifique de décharge a été grandement affectée, et la différence de la capacité spécifique de décharge initiale peut être proche de 10 mAh/g. De plus, afin de mesurer la sécurité des produits de la présente demande, les produits obtenus dans l’Exemple 2 et l’Exemple Comparatif 2 ont été utilisés pour préparer une batterie à emballage souple. Le stockage de production de gaz à 70°C dans un état de charge complète a été mesuré. Le processus spécifique est le suivant : Réduction en pâte-revêtement-laminage-enroulement-emballage-liquide injection-formage-mesure. La boue de matériau de cathode a été préparée en agitant la boue du produit de l’Exemple 2/Exemple Comparatif 2, PVDF et SP selon le rapport en masse de 96:2:2, la quantité de NMP ajouté était de 0,8 fois la masse du matériau de cathode, et la boue a été agitée à une vitesse de 2 000 tours/min pendant 8 heures pour s’assurer que la viscosité de la boue était supérieure à 4 000 mPa•S. La boue d’électrode négative a été préparée en ajoutant du graphite, SBR, CMC, et SP selon le rapport en masse de 90:1:4:5, de l’eau déminéralisée selon 1,5 fois la masse de graphite a été ajoutée, et la boue a été agitée à une vitesse de 2 000 tours/min pendant 6 h. Pendant le processus de revêtement, la densité de surface de la cathode a été commandée à 1,6 g/dm2, et la densité de surface de l’anode était de 1,1 g/dm2. Pendant le processus de laminage, la densité de surface de la cathode a été commandée à 3,9 g/cm3, et la densité de surface de l’anode était de 1,6 g/cm3. Une fois les composants achevés, la feuille de cathode, la feuille d’anode, et le séparateur ont été enroulés en une cellule de batterie nue par une bobineuse automatique. Pendant le processus, le décalage entre la feuille de cathode et la feuille d’anode doit être évité. La cellule de batterie nue a été emballée dans un film en aluminium-plastique et scellée sur un côté supérieur, qui a ensuite été séchée sous vide à 90°C pendant 12 heures pour éliminer l’excès d’eau dans la cellule de batterie. Par la suite, 5 g d’électrolyte commercial ont été injectés, et la cellule de batterie a été mise sous vide et préemballée. La cellule de batterie a été soumise à un traitement de vieillissement à 45°C : après que la cellule de batterie préparée a été maintenue immobile pendant 2 heures, elle a été chargée à un courant constant de 0,02 C à 3,4 V, puis maintenue immobile pendant 5 minutes, puis chargée à un courant constant de 0,33 C à 3,75 V, puis maintenue immobile pendant 5 minutes, et elle a continué à être chargée à 4,4 V à un courant constant de 0,33 C. La batterie à emballage souple a été placée sur l’armoire de mesure, et le régime de charge a été réglé en fonction des étapes de mesure. Le stockage de production de de gaz de la batterie à emballage souple a été mesurée à une fréquence d’une fois tous les 5 jours, et le volume de gaz a été mesuré par la procédé de drainage. Les résultats de mesure sont présentés sur la . On peut voir sur la figure que, par rapport au produit de l’Exemple Comparatif 2 préparé par des procédés de revêtement conventionnels, la production de gaz de la batterie à emballage souple préparée par le produit obtenu dans l’Exemple 2 a été considérablement réduite, en particulier après 30 jours, la production de gaz de la batterie à emballage souple préparée par le produit de l’Exemple Comparatif 2 a été considérablement améliorée. Exemple d’Incidence 2 Afin d’explorer la préférence de transition de phase de l’agent de revêtement colloïdal dans le procédé de préparation de la présente demande, le sol d’Al utilisé dans l’Exemple 1 a été directement séché à l’air dans l’air et soumis à une détection XRD. Dans le même temps, le sol d’Al a été soumis au même procédé d’atomisation à ultrasons que dans l’Exemple 1, et les particules ont été collectées et soumises à une détection XRD. Les résultats sont présentés sur la . On peut voir que le sol d’Al qui n’a pas été soumis à un traitement d’atomisation à ultrasons était principalement AlOOH, et ses pics de diffraction ont montré un effet d’élargissement évident. Le sol soumis à une atomisation à ultrasons a présenté un changement de phase partiel et a été converti en oxyde d’aluminium, mais ses pics de diffraction n’étaient pas nets, ce qui indique que le degré de conversion n’était pas complet. Par la suite, le produit a été préparé selon la même procédé que dans l’Exemple 1, mais la durée du chauffage et du maintien de température à l’étape (3) a été étendue à 7 h pour obtenir un produit de référence 1. Le produit de l’Exemple 1 et le produit de référence 1 ont été soumis respectivement à une détection XRD, et les résultats sont présentés sur la . On peut voir que les formes de pic des deux étaient fondamentalement les mêmes, mais le rapport d’intensité de pic de I(003)/I(104) diminuait légèrement avec la prolongation de la durée du chauffage et du maintien de température, ce qui indique que le degré de mélange cationique augmentait légèrement. Le produit de référence 1 a été soumis à la même mesure de cycle que l’exemple d’Incidence 1, et les résultats sont présentés sur la . On peut voir que les performances initiales de charge-décharge du produit de référence 1 étaient similaires à celles du produit de l’Exemple 1, mais que les performances de cycle étaient manifestement médiocres, et que le taux de rétention de capacité était inférieur à 90 % après 100 cycles, ce qui indique que la procédé de préparation de la présente demande peut non seulement raccourcir la durée de la calcination et du frittage et améliorer une capacité de production, mais aussi éviter que la stabilité électrochimique du produit ne soit affaiblie en raison d’une sur-combustion. En fin de compte, il convient de noter que les exemples ci-dessus ne sont utilisés que pour illustrer les modes de réalisation techniques de la présente demande plutôt que pour limiter la portée de protection de la présente demande. Bien que la présente demande ait été décrite en détail en référence aux modes de réalisation préférés, l’homme du métier doit comprendre que la solution technique de la présente demande peut être modifiée ou remplacée de manière équivalente sans s’écarter de l’esprit et de la portée de la solution technique de la présente demande. Procédé de préparation d’un matériau de cathode modifié à revêtement composite, comprenant les étapes suivantes consistant à : (1) mélanger uniformément un matériau de cathode dopé avec un agent de revêtement A pour obtenir une poudre B ; dans lequel l’agent de revêtement A est sélectionné dans le groupe constitué d’un oxyde, d’un hydroxyde et d’un sel d’élément N, et d’une combinaison de ceux-ci, où l’élément N est sélectionné dans le groupe constitué de Ni, Co, Mn, Zr, Al, Mg, Ti, Sr, W, Y, Zn, La, Ce, Nb, Sb, Mo, Ta, F, S et d’une combinaison de ceux-ci ; (2) mettre la poudre B dans un atomiseur à ultrasons, et mélanger de manière régulière avec des particules de gouttelettes formées par atomisation à ultrasons d’un agent de revêtement colloïdal C sous agitation pour obtenir une poudre D ; dans lequel l’agent de revêtement colloïdal C est un sol contenant un métal M, et le métal M est sélectionné dans le groupe constitué de Al, Ti, Zr, Y, Si et d’une combinaison de ceux-ci ; (3) chauffer la poudre D dans une atmosphère contenant de l’oxygène, maintenir la température, et tamiser pour obtenir le matériau de cathode modifié à revêtement composite ; dans lequel l’agent de revêtement A et l’agent de revêtement colloïdal C sont présents selon un rapport en masse de (0,6 à 1,5):1. Procédé de préparation du matériau de cathode modifié à revêtement composite selon la revendication 1, dans lequel le matériau de cathode dopé a une formule moléculaire de LiNi x Co y Mn z R a O 2 , dans lequel l’élément dopant R est sélectionné dans le groupe constitué de Ni, Co, Mn, Zr, Al, Mg, Ti, Sr, W, Y, Zn, La, Ce, Nb, Sb, Mo, Ta, F, S et d’une combinaison de ceux-ci, dans lequel 0 de préférence, l’élément dopant R est sélectionné dans le groupe constitué de Zr, Mo, Ce, Y, Sr et d’une combinaison de ceux-ci. Procédé de préparation du matériau de cathode modifié à revêtement composite selon la revendication 1, dans lequel le matériau de cathode dopé est sélectionné dans le groupe constitué d’un matériau de cathode dopé polymorphe, d’un matériau de cathode dopé de type monocristallin, d’un matériau de cathode dopé monocristallin et d’une combinaison de ceux-ci ; dans lequel le matériau de cathode dopé est préparé par une procédé comprenant les étapes suivantes consistant à : mélanger uniformément une source de lithium, une source de nickel, une source de cobalt, une source de manganèse et un composé contenant un élément dopant R, chauffer dans une atmosphère contenant de l’oxygène, maintenir la température, et broyer le mélange obtenu pour obtenir le matériau de cathode dopé. Procédé de préparation du matériau de cathode modifié à revêtement composite selon la revendication 1, dans lequel l’agent de revêtement A est un oxyde d’élément N, et l’élément N est sélectionné dans le groupe constitué de Ti, La, Nb, Sb et d’une combinaison de ceux-ci. Procédé de préparation du matériau de cathode modifié à revêtement composite selon la revendication 1, dans lequel l’agent de revêtement colloïdal C est sélectionné dans le groupe constitué d’un sol d’Al, d’un sol de Ti, d’un sol de Zr, et d’une combinaison de ceux-ci. Procédé de préparation du matériau de cathode modifié à revêtement composite selon la revendication 1, dans lequel le chauffage et le maintien de la température lors de l’étape (3) sont effectués à une température de 250 à 750°C pendant 1 à 10 heures ; de préférence, le chauffage et le maintien de température sont effectués pendant 3 à 8 heures. Matériau de cathode modifié à revêtement composite préparé par le procédé de préparation du matériau de cathode modifié à revêtement composite selon l’une quelconque des revendications 1 à 6. Matériau de cathode modifié à revêtement composite selon la revendication 7, dans lequel le matériau de cathode modifié à revêtement composite a une formule générale de LiNi x Co y Mn z R a O 2 @M b N c , où 0 Utilisation du matériau de cathode modifié à revêtement composite selon la revendication 7 ou 8 pour la préparation d’une batterie secondaire. Utilisation selon la revendication 9, dans laquelle la batterie secondaire est sélectionnée dans le groupe constitué d’une demi-batterie et d’une batterie pleine ; de préférence, la batterie secondaire a une limite supérieure de 4,25 à 4,35 V en termes de tension de fonctionnement.