【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，涉及一种补锂材料、补锂隔膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着科技的发展，锂离子电池因其高能量密度、高额定电压、无记忆效应长循环寿命等优点，在众多领域得到广泛应用。锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜四部分组成。其中，隔膜作为关键的内层组件，起到了至关重要的作用。
2、锂离子电池隔膜的主要作用是分隔正负极，防止正负极接触而引起电池短路，同时允许锂离子的自由通过而传导锂离子。它既要保证电池的安全性，又要确保电池的高效运行。因此，隔膜的性能直接影响到锂离子电池的放电容量、循环寿命以及安全性。
3、根据制备材料和工艺的不同，锂离子电池隔膜主要分为基材隔膜以及涂层隔膜，其中，基材隔膜的主要包括聚烯烃隔膜、无机陶瓷隔膜、复合隔膜等。而涂层隔膜在基材隔膜的表面涂上一层薄薄的涂层，以增强隔膜的特性，比如提高隔膜的孔径大小、分布、机械强度、化学稳定性等。目前常见的涂层材料有无机涂层如氧化铝涂层和氮化硅涂层、有机涂层如聚合物涂层以及无机-有机复合涂层等。这些涂层不仅可以提高隔膜的耐高温性能、机械强度、化学稳定性等，还可以改善锂离子的迁移效率，从而提高电池的电化学性能。
4、然而，现有的涂层大多为化学惰性材料，这在一定程度上影响了电池正负极的电化学性能。因此，尚需要开发一种新的涂层隔膜的方案，以保证隔膜的基本功能又能够有效改善或提升电池的性能。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种补锂材料、补锂隔膜及其制备方
2、为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种补锂材料，所述补锂材料具有核壳结构，核包括补锂剂，壳包括lini1-x-ycoxmyo2，0<x≤0.5，0<y≤0.5，x+y＜1，m包括mn和/或al。
4、本专利技术所述补锂材料以补锂剂作为内核，以三元或四元活性材料（如ncm及nca等）作为包覆层，使得包覆层可以导电并且可以传导离子，不仅增强了补锂材料的导电性，还以其可提供活性li离子，因而具有充足的补锂量，因此可以实现优异且稳定的补锂效果。现有技术中应用于隔膜的补锂材料往往会在涂层浆料中增加非活性导电碳，而本专利技术将所得补锂材料应用于隔膜上形成涂层隔膜时，可以避免引入非活性导电碳物质而增加短路的风险，又能够保证隔膜基本功能的正常发挥，且补锂及锂离子传导的作用能有效改善电池的性能。
5、以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
6、作为本专利技术优选的技术方案，所述补锂剂为li2o、li2s、lfo、lno以及复合物li2s/co、li2o/co的至少一种。
7、优选地，所述补锂材料的粒径为20nm~20μm，例如20nm、60nm、100nm、300nm、600nm、800nm、1μm、3μm、5μm、7μm、9μm、11μm、13μm、15μm、18μm或20μm等，优选为100nm~1μm，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
8、优选地，所述壳的厚度为2~2000nm，例如2nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1000nm或2000nm等，进一步优选为2~1000nm，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、第二方面，本专利技术提供了一种第一方面所述的补锂材料的制备方法，所述制备方法包括：
10、将补锂剂前驱体与壳原料混合形成核壳包覆物，核壳包覆物与锂源混合烧结，得到补锂材料。
11、本专利技术所述补锂材料的制备方法简单、成本低、兼容现有的制备设备和产线，适于量产，可广泛应用于工艺生产。
12、作为本专利技术优选的技术方案，所述制备方法包括：先将补锂剂前驱体与溶剂混合搅拌，然后加入壳原料混合搅拌，再加入氨水和强碱的混合溶液混合搅拌，并通过所述混合溶液滴定析出壳前驱体，使所述壳前驱体同时对所述补锂剂前驱体形成包覆，得到所述核壳包覆物后，将所述核壳包覆物洗涤并干燥后再与锂源混合烧结。
13、优选地，所述壳原料包括可溶性ni盐、可溶性co盐以及可溶性m盐。
14、优选地，所述可溶性ni盐与所述补锂剂前驱体的质量比为(1~9):(10~90)，例如1:10、3:10、5:10、7:10、9:10、1:25、3:25、5:25、7:25、9:25、1:50、3:50、5:50、7:50、9:50、1:75、3:75、5:75、7:75、9:75、1:90、3:90、5:90、7:90或8:90等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、优选地，所述核壳包覆物也为核壳结构，其中核壳包覆物的核为补锂剂前驱体，壳为所述壳前驱体；所述壳前驱体为ni1-x-ycoxmy(oh)2，0<x≤0.5，0<y≤0.5，x+y＜1，m包括mn和/或al。
16、优选地，所述干燥的温度为50~120℃，例如50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、90℃、100℃、110℃或120℃等，时间为1~3h，例如1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h、2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h或3h等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17、优选地，所述烧结的温度为600~1200℃，例如600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃或1200℃等，时间为3~7h，例如3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h或6h等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18、优选地，所述将补锂剂前驱体与溶剂混合搅拌中，所述溶剂包括但不限于水。
19、优选地，按照锂元素与镍元素的摩尔比为(10~100):(3~9)控制所述锂源与所述核壳包覆物的用量，例如10:3、20:3、20:5、20:5.3、20:5.5、20:5.8、20:6、20:6.2、20:6.5、20:6.8、20:7、20:7.3、20:7.5、20:7.8、20:8、20:8.3、20:8.5、20:8.8或20:9等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
20、第三方面，本专利技术提供了一种补锂隔膜，所述补锂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种补锂材料，其特征在于，具有核壳结构，核包括补锂剂，壳包括LiNi1-x-yCoxMyO2，0<x≤0.5，0<y≤0.5，x+y＜1，M包括Mn和/或Al。
2.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述补锂剂为Li2O、Li2S、LFO、LNO以及复合物Li2S/Co、Li2O/Co的至少一种。
3.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述补锂材料的粒径为20nm~20μm。
4.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述壳的厚度为2~2000nm。
5.一种权利要求1-4任意一项所述的补锂材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
6.根据权利要求5所述的补锂材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：先将补锂剂前驱体与溶剂混合搅拌，然后加入壳原料混合搅拌，再加入氨水和强碱的混合溶液混合搅拌，并通过所述混合溶液滴定析出壳前驱体，使所述壳前驱体同时对所述补锂剂前驱体形成包覆，得到所述核壳包覆物，将所述核壳包覆物洗涤并干燥后与锂源混合烧结。
7.根据权利要求6所述的补锂
8.根据权利要求5-7任意一项所述的补锂材料的制备方法，其特征在于，按照锂元素与镍元素的摩尔比为(10~100):(3~9)控制所述锂源与所述核壳包覆物的用量。
9.一种补锂隔膜，其特征在于，包括隔膜以及设置在所述隔膜上的补锂层，所述补锂层含有权利要求1-4任意一项所述的补锂材料或含有权利要求5-8任意一项所述的制备方法得到的补锂材料。
10.根据权利要求9所述的补锂隔膜，其特征在于，所述补锂层设置于所述隔膜上朝向正极的一侧；所述补锂层还含有粘结剂；所述粘结剂占补锂层的质量的0.5%~20%；所述粘结剂包括导电聚合物；所述导电聚合物包括聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩和聚呋喃中的至少一种。
11.一种制备权利要求9或10所述的补锂隔膜的方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种补锂材料，其特征在于，具有核壳结构，核包括补锂剂，壳包括lini1-x-ycoxmyo2，0<x≤0.5，0<y≤0.5，x+y＜1，m包括mn和/或al。
2.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述补锂剂为li2o、li2s、lfo、lno以及复合物li2s/co、li2o/co的至少一种。
3.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述补锂材料的粒径为20nm~20μm。
4.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述壳的厚度为2~2000nm。
5.一种权利要求1-4任意一项所述的补锂材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
6.根据权利要求5所述的补锂材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：先将补锂剂前驱体与溶剂混合搅拌，然后加入壳原料混合搅拌，再加入氨水和强碱的混合溶液混合搅拌，并通过所述混合溶液滴定析出壳前驱体，使所述壳前驱体同时对所述补锂剂前驱体形成包覆，得到所述核壳包覆物，将所述核壳包覆物洗涤并干燥后与锂源混合烧结。
7.根据权利要求6所述的补锂材料的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：李井泉，王虎，查磊军，邵学祥，刘婵，侯敏，曹辉，
申请(专利权)人：瑞浦兰钧能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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