【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学，具体涉及改性方酸锂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂离子二次电池首次循环过程中，大约有6％-15％的锂离子被不可逆地消耗掉，在负极表面形成sei膜，导致容量显著下降。通过补充锂离子可明显改善该问题，目前的补锂方式主要通过对正极、负极、电解液进行补锂，其中正极补锂因不需要改变现有的生产工艺，具有安全性高、成本低等优点，是目前性价比最高的一种方式。目前研究最多的正极补锂试剂主要为无机补锂材料(铁酸锂、铌酸锂)等，但是该类材料在空气中稳定性较差，极易吸水，同时导电性较差，需要在制备过程中进行材料改性，增加了制备难度及相应成本。
2、有机补锂材料诸如草酸锂(li2c2o4)在首周循环过程中会分解成二氧化碳等无害气体，不会存在杂质影响电化学性能，但其分解电压较高，应用受限。含苯环结构的补锂材料(如li2dhbn)虽然补锂后产物会进入电解液，但同时会增加电解液粘度，影响电化学性能。牺牲性锂盐方酸锂补锂容量高达425mah/g，分解电压在4.2v以下，分解产物为一氧化碳及二氧化碳等气体，综合性能优越，是一款较为合适的正极有机补锂材料。然而该物质小颗粒在极片涂覆过程中易于团聚，导致补锂剂在极片上分布不均，进而阻碍材料的容量发挥，影响涂布后极片的平整性，并且所制备纽扣电池平行性较差。
3、cn110683944a公开了一种方酸盐及其制备方法和应用，其采用球磨及有机溶剂相结合方式制备了不同形貌的方酸锂，制备出的材料一次颗粒虽小，但尺寸不均匀且易发生团聚，使得材料的整体结构停留在微米级，并且该方酸锂分
4、cn113443973a公开了一种方酸盐的制备方法，包括：锂源水溶液和方酸水溶液混合反应，将反应物进一步制成粉末，再依次用水溶解、速冻、冷冻干燥即可。虽然通过冷冻干燥等方式减小方酸锂尺寸，降低分解电压，提高材料电化学活性。但是其制备过程需要特定设备，工艺复杂且制备成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的方酸锂小颗粒较易团聚，分布不均及制备成本较高的问题，提供改性方酸锂及其制备方法和应用。本专利技术的改性方酸锂具有纳米颗粒及微米棒共存的形貌，使得方酸锂更均匀分散在主材中，减少了极片表面的团聚，提高了加工性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种改性方酸锂，所述改性方酸锂包括方酸锂和至少部分包覆在所述方酸锂外的导电剂；其中，所述导电剂的添加量为所述方酸锂的0.1-5wt％。
3、本专利技术第二方面提供一种改性方酸锂的制备方法，所述制备方法包括：
4、将锂源与方酸溶液混合，进行第一反应，得到第一反应液；
5、将导电剂的无水乙醇分散液与所述第一反应液进行第二反应，得到第二反应液；将所述第二反应液进行干燥，得到改性方酸锂。
6、本专利技术第三方面提供前述的制备方法制得的改性方酸锂。
7、本专利技术第四方面提供前述的改性方酸锂作为补锂剂在锂离子电池和/或锂金属电池中的应用。
8、本专利技术第五方面提供一种锂离子电池，其正极材料含有3-5wt％的前述的改性方酸锂。
9、通过上述技术方案，本专利技术所取得的有益技术效果如下：
10、1)本专利技术通过在方酸锂的制备过程中添加适量导电剂，使得导电剂均匀分散在方酸锂表面，在匀浆过程中方酸锂分散更均匀，改善了极片表面的平整性，同时导电剂提高了材料导电性，从而提高了材料的容量发挥。
11、2)本专利技术得到的改性方酸锂具有纳米颗粒和微米棒两种形貌，在具有两种形貌的方酸锂作为添加剂时，在自身补锂容量发挥的同时基本不会影响主材的容量发挥；同时使得方酸锂更均匀分散在主材中，可减少涂布过程中添加剂团聚，提高了加工性能。本专利技术制备工艺简单，成本低。
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1.一种改性方酸锂，其特征在于，所述改性方酸锂包括方酸锂和至少部分包覆在所述方酸锂外的导电剂；其中，所述导电剂的添加量为所述方酸锂的0.1-5wt％。
2.根据权利要求1所述的改性方酸锂，其中，所述改性方酸锂具有纳米颗粒和微米棒两种形貌，其中，微米棒占整体体积的10-30％；
3.根据权利要求1或2所述的改性方酸锂，其中，所述导电剂选自碳纳米管、炭黑和石墨中的一种或多种；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的改性方酸锂，其中，所述改性方酸锂的补锂容量为350-410mAh/g；
5.一种改性方酸锂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，以H+计的方酸溶液与以Li+计的锂源的摩尔比为1:0.95-1.2；优选为1:1.15-1.17。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，所述锂源选自碳酸锂、碳酸氢锂和氢氧化锂中的一种或多种，优选为碳酸锂；
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的制备方法，其中，所述第一反应的温度为50-70℃，时间为1-2h；p>
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的制备方法，其中，所述导电剂的添加量为理论制备方酸锂质量的0.1-5wt％，优选为2-3wt％；
10.权利要求5-9中任意一项所述的制备方法制得的改性方酸锂。
11.权利要求1-4和10中任意一项所述的改性方酸锂作为补锂剂在锂离子电池和/或锂金属电池中的应用。
12.一种锂离子电池，其特征在于，其正极材料含有3-5wt％的权利要求1-4和10中任意一项所述的改性方酸锂。
...【技术特征摘要】
1.一种改性方酸锂，其特征在于，所述改性方酸锂包括方酸锂和至少部分包覆在所述方酸锂外的导电剂；其中，所述导电剂的添加量为所述方酸锂的0.1-5wt％。
2.根据权利要求1所述的改性方酸锂，其中，所述改性方酸锂具有纳米颗粒和微米棒两种形貌，其中，微米棒占整体体积的10-30％；
3.根据权利要求1或2所述的改性方酸锂，其中，所述导电剂选自碳纳米管、炭黑和石墨中的一种或多种；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的改性方酸锂，其中，所述改性方酸锂的补锂容量为350-410mah/g；
5.一种改性方酸锂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，以h+计的方酸溶液与以li+计的锂源的摩尔比为1:0.95-1.2；优选为1:...
【专利技术属性】
技术研发人员：李丹荣，宋瑞东，李文俊，俞会根，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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