【技术实现步骤摘要】
富锂复合材料及其制备方法和应用
[0001]本申请属于电池
,尤其涉及一种富锂复合材料及其制备方法和应用
。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有电压平台高
、
比容量高
、
循环寿命长
、
自放电低
、
无记忆效应等许多优点,在电子设备
、
电动汽车和储能设备等领域均具有巨大的应用前景
。
随着社会的发展,对电池的要求也在不断提高
。
高比能量
、
耐久
、
高倍率
(
快速充放电能力
)、
廉价
、
安全等已成为锂离子电池发展所追求的目标
。
[0003]储能时代已经拉开序幕,富锂正极材料的突破使得锂离子电池的能量密度提升具有无限可能性,为储能市场注入了新的血液,提供了巨大的动力,因而获得市场的高度关注
。
但是,富锂正极材料的低补锂性能,在电池充放电过程中安全性能低,以及如何更好地对其进行存储等均是目前面临的巨大挑战
。
这极大地限制了富锂正极材料在市场中的运用
。
因而,合适的补锂材料对锂离子电池能量密度的提高显得尤为重要
。
[0004]目前,富锂过渡金属氧化物是非常理想的补锂材料,但是富锂过渡金属氧化物补锂材料在空气中易受潮变质,而且容易发生产气问题
。
因而,目前针对上述问题现有技术采用包覆或者还原性材料复
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种富锂复合材料,其特征在于,所述富锂复合材料为核壳结构,其内核包括富锂过渡金属氧化物,包覆在所述内核的外表面的壳层包括杂原子掺杂的碳材料,至少在所述内核与所述壳层之间原位生长有磷化锂
。2.
如权利要求1所述富锂复合材料,其特征在于,所述富锂复合材料中,所述内核和所述壳层之间存在层间隙,所述磷化锂原位生长在所述层间隙中;和
/
或,所述磷化锂原位生长在所述杂原子掺杂的碳材料的孔隙中
。3.
如权利要求1所述富锂复合材料,其特征在于,所述富锂过渡金属氧化物的化学通式为
Li
x
A
y
O
z
,其中,
A
为
Fe、Ni、Mn、Cu、Zn、Co、Cr、Zr、Ni、Sb、Ti、V、Mo、Sn
中的一种或多种元素,
2≤x≤8
,0<
y
,0<
z
<7;和
/
或,所述杂原子掺杂的碳材料中,杂原子的质量百分含量为
0.2
~3%;和
/
或,所述富锂复合材料中,所述富锂过渡金属氧化物
、
所述磷化锂和所述杂原子掺杂的碳材料的质量比为
100
:
(10
~
30)
:
(1
~
5)
;和
/
或,所述杂原子掺杂的碳材料中,杂原子包括
F
原子,和
/
或,碳材料包括无定形碳
。4.
如权利要求1~3任一项所述富锂复合材料,其特征在于,所述富锂复合材料中,所述富锂过渡金属氧化物的粒径
D50
为
0.5
~8μ
m
;和
/
或,所述富锂复合材料的粒径
D50
为
0.6
~9μ
m
;和
/
或,所述富锂复合材料的比表面积为1~
400m2/g
;和
/
或,所述富锂复合材料的振实密度为
0.8
~
2.5g/cm3;和
/
或,所述富锂复合材料的水接触角为
115
~
150
°
;和
/
或,所述富锂复合材料的吸水速率为0~
5ppm/s。5.
一种富锂复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:制备富锂过渡金属氧化物;将有机碳源与杂原子源制成混合浆料后,在惰性气氛下进行热反应,干燥得到杂原子掺杂碳源;将所述富锂过渡金属氧化物与所述杂原子掺杂碳源混合研磨后,在惰性气氛下进行烧结处理,在所述富锂过渡金属氧化物的外表面形成杂原子掺杂的碳材料包覆层,得到中间产物;在惰性气氛下,将所述中间产物与气态磷源进行反应,在所述富锂过渡金属氧化物的表面生成磷化锂,得到富锂复合材料
。6.
如权利要求5所述富锂复合材料的制备方法,其特征在于,制备所述富锂过渡金属氧化物的步骤包括:将过渡金属源和锂源的混合物,在惰性气氛下进行喷雾干燥后,对干燥产物进行煅烧处理,筛分得到化学通式为
Li
x
A
...
【专利技术属性】
技术研发人员:骆文森,万远鑫,裴现一男,孔令涌,赖佳宇,戴浩文,赖日鑫,
申请(专利权)人:深圳市德方创域新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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