【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，特别涉及一种补锂添加剂及其制备方法和二次电池。
技术介绍
1、锂离子电池具备较高的工作电压与能量密度、相对较小的自放电水平、超长的循环寿命、无记忆效应、无铅镉等重金属元素污染等优点，被广泛应用于电动车、电动工具、可移动电子消费品以及储能等诸多方面。然而，锂离子电池在首次充放电过程中，电池负极的表面会产生大量的固体电解质界面膜，消耗电池中有限的锂离子和电解液，造成不可逆容量损失，降低锂离子二次电池的能量密度且降低了电极材料的充放电效率，限制了锂离子电池的应用。
2、正极补锂添加剂可以弥补锂离子电池在首次充电过程中因形成固体电解质界面膜而引起的不可逆容量的损失，是提升锂离子电池性能的关键技术之一，具有广阔的应用市场和发展前景。然而，目前常用的补锂添加剂存在着释锂电位高的问题，甚至超出了现有电池体系常用的工作电压范围，增加了补锂添加剂的应用难度。
技术实现思路
1、本申请提供一种补锂添加剂及其制备方法和二次电池，旨在降低补锂添加剂的释锂电位。
2、第一方面，本申请提供一种补锂添加剂，所述补锂添加剂包括补锂材料，所述补锂材料的化学通式为lixcyoz，其中，1＜x＜3，0＜y＜8，1＜z＜10，所述补锂材料的结晶度小于50％，且所述补锂材料的脱锂电压平台低于4v。
3、本申请中，通过降低补锂材料自身的结晶度，补锂材料中非晶状态的补锂材料占比较大，即补锂材料的结晶度小于50％，使得补锂材料的脱锂电压平台低于4v。补锂材料的脱锂电压平台大幅降
4、在一种实施方式中，所述补锂材料的结晶度的范围为10％-50％。
5、在一种实施方式中，所述补锂材料包括li2c2o4、li2co3、li2c4o4、li2c3o5、li2c4o6、li2c6o6中的至少一种。
6、在一种实施方式中，结晶度小于50％的所述补锂材料的脱锂电压平台与结晶度大于98％的所述补锂材料的脱锂电压平台之差大于0.4v。
7、在一种实施方式中，所述补锂材料的脱锂平台电位为p，结晶度为c(0＜c≤0.5)，则p与c具有如下关系式：当0＜c＜0.1，p＝40c2-8c+4.32；当0.1≤c≤0.2时，p＝12c2-4.8c+4.28；当0.2＜c＜0.5时，p＝0.6c+3.68。
8、在一种实施方式中，所述补锂材料的x射线衍射图谱包括包峰，所述包峰的半峰宽范围为2°-10°。
9、在一种实施方式中，所述包峰对应的峰强最大的2θ角度为34°，所述包峰对应的2θ角度为25°-43°。
10、在一种实施方式中，结晶度小于50％的所述补锂材料的2θ角度在25°-43°的衍射峰峰面积是结晶度大于98％的所述补锂材料的2θ角度在33°-35°的衍射峰峰面积的3-50倍。
11、在一种实施方式中，所述补锂添加剂还包括催化剂。在所述补锂添加剂的制备过程中所述催化剂用于提高所述补锂材料的稳定性。
12、在一种实施方式中，所述补锂材料原位生长于所述催化剂的外表面。
13、在一种实施方式中，所述催化剂包括mo2c、ti3c2、mno、mno2、nio、coo、co3o4、ru、ruo2、tio2、mos2、zns、cos、co3s4、nis2、fes2、res2中的至少一种。
14、在一种实施方式中，所述催化剂还用于催化所述补锂材料分解以降低所述补锂材料的脱锂电位平台。
15、在一种实施方式中，所述补锂添加剂还包括导电剂，所述导电剂原位生长于所述催化剂的外表面。
16、在一种实施方式中，所述补锂材料、所述催化剂和所述导电剂的质量比为(70-95)∶(2-15)∶(3-15)。
17、在一种实施方式中，所述补锂材料的粒径为5nm-400nm。
18、在一种实施方式中，所述催化剂的粒径为5nm-150nm。
19、在一种实施方式中，所述导电剂的粒径为10nm-200nm。
20、第二方面，本申请提供一种补锂添加剂的制备方法，所述补锂添加剂的制备方法包括：
21、提供或制备阴极；
22、以锂为阳极，将所述阳极与所述阴极组装成li-co2电池；
23、向所述li-co2电池的所述阴极通入co2和/或co气体，所述li-co2电池放电后在所述阴极获得放电产物；
24、收集所述放电产物且将所述放电产物洗涤、干燥后获得所述补锂添加剂；
25、其中，所述li-co2电池的截止电压为2v-2.5v，放电电流密度为400ma/g-800ma/g，所述补锂添加剂中的补锂材料的结晶度小于50％。
26、在一种实施方式中，所述阴极包括催化剂和导电剂中的至少一种。
27、在一种实施方式中，所述阴极的制备方法包括：
28、在催化剂源和碳源中加入溶剂，搅拌获得溶液；
29、将所述溶液放入高压釜中进行水热反应，洗涤、干燥、煅烧后，获得催化剂前驱体；
30、混合所述催化剂前驱体与导电剂，且在惰性气氛下煅烧，获得催化剂和导电剂的复合物；
31、将所述复合物和粘结剂混合后喷涂至碳纸，干燥后获得所述阴极。
32、第三方面，本申请提供一种二次电池，所述二次电池包括负极材料、隔膜和正极材料，所述正极材料包括所述如上所述的补锂添加剂或包括如上所述的补锂添加剂的制备方法制备得到的补锂添加剂。
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1.一种补锂添加剂，其特征在于，所述补锂添加剂包括补锂材料，所述补锂材料的化学通式为LixCyOz，其中，1＜x＜3，0＜y＜8，1＜z＜10，所述补锂材料的结晶度小于50％，且所述补锂材料的脱锂电压平台低于4V。
2.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述补锂材料的结晶度的范围为10％-50％；和/或
3.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，结晶度小于50％的所述补锂材料的脱锂电压平台与结晶度大于98％的所述补锂材料的脱锂电压平台之差大于0.4V；和/或
4.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述补锂材料的X射线衍射图谱包括包峰，所述包峰的半峰宽范围为2°-10°；和/或
5.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述补锂添加剂还包括催化剂，所述补锂材料原位生长于所述催化剂的外表面；和/或
6.根据权利要求5所述的补锂添加剂，其特征在于，所述催化剂包括Mo2C、Ti3C2、MnO、MnO2、NiO、CoO、Co3O4、Ru、RuO2、TiO2、MoS2、ZnS、CoS、CoS2、Co3
7.根据权利要求5所述的补锂添加剂，其特征在于，所述补锂材料、所述催化剂和所述导电剂的质量比为(70-95)∶(2-15)∶(3-15)；和/或
8.一种补锂添加剂的制备方法，其特征在于，所述补锂添加剂的制备方法包括：
9.根据权利要求8所述的锂添加剂的制备方法，其特征在于，所述阴极包括催化剂和导电剂中的至少一种：和/或
10.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括负极材料、隔膜和正极材料，所述正极材料包括所述如权利要求1-7任一项所述的补锂添加剂或包括如权利要求8-9任一项所述的补锂添加剂的制备方法制备得到的补锂添加剂。
...【技术特征摘要】
1.一种补锂添加剂，其特征在于，所述补锂添加剂包括补锂材料，所述补锂材料的化学通式为lixcyoz，其中，1＜x＜3，0＜y＜8，1＜z＜10，所述补锂材料的结晶度小于50％，且所述补锂材料的脱锂电压平台低于4v。
2.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述补锂材料的结晶度的范围为10％-50％；和/或
3.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，结晶度小于50％的所述补锂材料的脱锂电压平台与结晶度大于98％的所述补锂材料的脱锂电压平台之差大于0.4v；和/或
4.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述补锂材料的x射线衍射图谱包括包峰，所述包峰的半峰宽范围为2°-10°；和/或
5.根据权利要求1所述的补锂添加剂，其特征在于，所述补锂添加剂还包括催化剂，所述补锂材料原位生长于所述催化剂的外表面；和/或
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亚雄，万远鑫，裴现一男，孔令涌，陈心怡，蒋鑫，王锶萌，张希，黄洋洋，何高雄，张莉，谢友森，赖日鑫，刘秀芳，
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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